OPERACIÓN CONTROLANDO Y MANTENIENDO EL NIVEL DE CONFIABILIDAD

- Evaluación sistemática de las características de confiabilidad, hasta que fallen las piezas.
- Este tipo de operación se emplea en los accesorios que no provocan situaciones de peligro.
- El control de la confiabilidad se efectúa controlando las características de confiabilidad, por
ejemplo el flujo de accesorios de fallas (estadísticas).
- Las fallas de accesorios no influyen en la seguridad de vuelo.

SISTEMA DE DIAGNOSTICO DE LAS MTG

- Los motores se caracterizan por una serie de estados, determinados por un conjunto de
parámetros de entrada y salida.
- En la práctica es difícil obtener una descripción matemática completa del comportamiento del
motor.
- Un motor se puede evaluar objetivamente analizando entre 20 y 100 parámetros:
Ejem.:
 Empuje
 Consumo de combustible
 Consumo de aceite
 RPM de motores
 Tr.
 Posiciones de UPRT.

METODOS DE CONTROL INSTRUMENTAL DEL ESTADO TECNICO DE LAS MTG

Existen dos métodos de control instrumental:

1.- Obtener un “modelo de todos los motores operativos” (solo si se tiene un banco de datos).
2.- Detectar fenómenos físicos que sirven para reconocer la aparición de ciertas fallas:
- Diagnostico vibro acústico
- Equipos de ultrasonido
- Corrientes parásitas
- Óptico visuales
- Control de aceite etc.
- Señales de emergencia en la cabina:
 Stall de compresor
 Encendido del motor
 Caída de presión de combustible y aceite
 Apagado de los generadores
 Falla de los mecanismos de control del compresor

CONTROLABILIDAD

Es posible detectar fallas en este motor:

- Deteriora alabes compresor y turbina
- Deterioro de discos
- Deterioro de cojinetes
- Stall
- Nivel alto de la vibración
- Quemaduras de vanes de tobera
- Campo heterogeneo de Tº
- Fallas del sistema de combustible, FCU
- Caída de las performances

DISCREPANCIAS TIPICAS DEL MTG Y METODOS PARA SU DETECCION TEMPRANA

En la actualidad el diseño, la fabricación y la operación del MTG ser realiza de la siguiente manera:
diseño en borrador, diseño, fabricación, pruebas, análisis de las discrepancias, modificaciones. Esto
se debe a que el nivel actual de la ciencia y la tecnología no garantizan un diseño, una fabricación y
una operación sin defecto.

Clasificación de los defectos de los MTG.

1.- Defectos que aparecen por error del fabricante.

2.- Defectos que aparecen como resultado del mal funcionamiento de los sistemas que garantizan la
operatividad del motor.
3.- Defectos que aparecen debido a la fatiga del material al desgaste de la piezas al ingreso de
partículas extrañas.
4.- Defectos relacionados al incumplimiento a las inspecciones.
a) F.O.D.
b) Instalación inexacta de las piezas y de los accesorios durante su cambio.
c) Desregulación y defectos del equipamiento instalado.

5.- Defectos relacionados con la operación del motor:

a) Chequeo pre vuelo de la planta de poder mal hecho.
b) Operación en regimenes que no corresponden a las condiciones externas.
c) Superación del tiempo tolerado de trabajo en los regimenes máximos.

6.- Defectos relacionados con el mal funcionamiento de los sistemas:

a) Mantenimiento incorrecto de los accesorios, suciedad en el sistema de combustible-hidráulico.
b) Mal estado de los líquidos y los gases.
c) Defectos relacionadas con la oxidación de los enchufes.
d) Mal diseño en la construcción.

7.- Defectos que aparecen como el resultado del desgaste de las piezas:
a) Mala tecnología en la obtención de los materiales
b) Formación de carbonilla en la superficie de fricción
c) fuegos fuera de la norma, altas diferencias de temperatura y presión.
d) Mala lubricación de las piezas
e) Trabajo en condiciones de alto contenido de polvo.

Los defectos inesperados, se acompañan con las siguientes formsa de funcionamiento:

- Una brusca variación de la indicaciones de los instrumentos
- Ruidos extraños vibración.
- Aparición de humo y etc.

El 30% de todos los defectos le corresponden a los defectos inesperados que provocan un accidente
y de un 14. 16% a los que provocan el desmontaje antes del tiempo del motor.
Los defectos gradualmente se presentan con una variación lenta de los parámetros del motor. Se les
puede controlar y hacer un seguimiento.

DISCREPANCIAS EN EL COMPRESOR

- FOD de los alabes ( rotura del alabe).

- Rotura de los cojinetes (atascamiento del rotor).
- Desgaste de las piezas del compresor.
- Congelamiento del conducto de entrada del motor y de los VGE (menos caudal del aire y
posible deterioro del alabe con pedazos de hielo).
- Desgaste corrosivo del alabe (debido al polvo) que provoca una disminución de su
resistencia.

Las tres últimas discrepancias pueden provocar el stall del compresor.

- además de esto el deterioro de los alabes se acelera debido al alto numero de fricciones
dinámicas que soporta lo que provoca además del stall del compresor fisuras por fatiga, En la
actualidad es imposible determinar la resistencia de los mismos por esta razón los alabes se
reemplazan una vez que se detecta loas fisuras por fatiga. Las fisuras con mayor presencia se
presentan en los bordes de salida y muy poco en los bordes de ataque. A veces aparecen en el
extrados e intrados en la raíz del alabe, cerca al soporte de fijación.
Los alabes fatigados presentan una dispersión sustancial de las tensiones durante las oscilaciones
de resonancia.

Tr. max. = 3.5….4.5

Tr. Min
Los alabes en buen estado tienen:

Tr. max.  1.5

Tr. Min

Por esta razón la relación Tr. Max./Tr. Min., se utiliza como parámetros de diagnósticos además de
Tr. Max. La evaluación de las tensiones se efectua son tensosensores.
- El desgaste erosivo reduce la cuerda y el espesor de los alabes lo que reduce su resistencia,
el rendimiento y las performances del motor los mayores daños se producen en los bordes de
ataque y de salida en las parte superior de los alabes y vanes.
- Las quiñaduras pueden servir de centros de aparición de la fisuras por fatiga.
- El ataque corrosivo alcanza de 0.2….0.4 mm. y tiene un carácter intercristalino lo que reduce
la resistencia a la fatiga en un 10…..30%.
- Mas difícil es detectar las quemaduras de la superficie y las tensiones residuales que
aparecen durante el cuaquinado estos aceleran el deterioro de los alabes.

Stall del compresor

El stall es una de las causas mas comunes por las que falla el motor las principales causas de la
aparición del stall son:

1.- Bruscos aumentos del caudal de combustible (aumento Tr. Disminuye la velocidad absoluta del
aire en las etapas, disminuye Gb.)
2.- Viento lateral superior a lo permitido (Gb.)
3.- Fallas en el sistema de control de sangrado de aire del compresor y de giro de las vanes guías.
4.- Ingreso de objeto extraño al ducto (rotura de los alabes, atascamiento del cater rotor, Gb.)
5.-Trabajo del motor en regimenes anormales.
6.- Alto desgaste de los alabes (deterioro de su aerodinamica)
7.- Alto nivel de turbulencia del aire en la entrada del motor

Los síntomas que se presentan son:

- Aparecen oscilaciones de la presión velocidad y caudal del aire (Gb.)
- Aparecen oscilaciones de la temperatura del gas delante de la turbina
- Disminuye las RPM, lo que provoca una reducción del Gb. y Tr.
- Apagado del motor debido a la inestabilidad de la combustión.

CONSECUENCIA DEL STALL

- Quemaduras y rotura de los alabes de la turbina, debido al aumento Tr. y aparicion de pulsaciones.
- Rotura de loas alabes del compresor debido a las oscilaciones de los parámetros con una gran
amplitud.
- Rotura de los elementos estructurales debido a alta vibración.

METODOS DE LUCHA CONTRA EL STALL

1.- Variación suave de la RPM.

2.- Sangrado del aire de las primeras etapas.
3.- Arranque del motor enfrentando al viento.
4.- Instalación de control automático de Tr. y de las RPM.
5.- Variación de los ángulos de colocación de las VG.
6.- Perforación del estator del compresor encima de los alabes montes de las primeras etapas.
7.- Colocación de un potente arrancador con una conexión automática de 24 v. en 48 v.

Sensor de Stall

Se basa en el principio de una caída representativa de la presión.

DEFECTOS DE LOS DISCOS

La rotura es una falla mas peligrosa del motor para determinar las causas reales de rotura de los
discos se debe resolver las siguientes tareas:

1.- Determinación de las RPM en el momento de la rotura

2.- Determinación del campo de temperatura que provoca la deformación plástica del disco.
3.- Determinación del estado tensional de la superficie (deformación plástica en frió tensión
superficial etc.)
4.- Determinación de la deformación plástica.
5.- Calculo para comprobar la resistencia según las medidas reales y propiedades mecánicas.

Las principales causas de la rotura de los discos son:

- Baja calidad del forzado y del mecanizado
- Presencia de inclusiones en el material
- Corrosión de la superficie
- Armado incorrecto y mal control de calidad
- Factores operacionales

DEFECTOS DE LA CAMARA DE COMBUSTION

Pueden aparecer las distorsiones y defectos:

1.- Extinción de la llama y obtención de la combustión (stall del compresor, Gb. caida de presión en el
sistema de combustible)
2.- Descuadramiento del tubo de llama y su quemadura (stall del compresor Gb. carbonilla en las
paredes del tubo de llamas)
3.- Formación de rajaduras térmicas y por fatiga
4.- Coquificacion de los inyectores.

DEFECTOS TIPICOS DE LOS ALABES DE LA TURBINA

La rotura de los alabes se debe alas oscilaciones que aparecen cuando se obstruye los inyectores
hay deformaciones o descuadramiento de los vanes de de tobera hay heterogenecidad del flujo de
gases o existir oscilaciones de los parantes de los apoyo de la tobera reactiva.
Las fisuras por fatiga se puede debe a la deformación plástica en frió que aparecen producto del
………..……la corrosión o defecto metalúrgico, recalentamiento o fatiga.
Durante el recalentamiento de los alabes debido al stall o a la no abertura de la compuerta de la
toberas se pueden quemar los alabes (en 15 y 20 seg. Se pueden quemar el 50 % de la longitud)

DEFECTOS DE LOS APOYOS DEL ROTOR

Los daños y tererioro de los cojinetes se pueden dividir en las siguientes grupos
1.- Deterioro debido a la fatiga
2.- Daños debido al demasiado desgaste
3.- Rotura debido a la variación de juegos y ajuste en las piezas del cojinete y del apoyo.
4.- Rotura y daños debido a la ………………….de aceite.

El deterioro por fatiga se presenta en forma de coloración o puntos en la puerta de lo anillos.

DEFECTOS DEL ROTOR DEL MOTOR

Debido al alto nivel de vibración pueden aparecer los siguientes daños:

1.- Fisuras en los parásitos estructurales y elementos estructurales del estator sobre todo en las
piezas hechas de láminas.
2.- Desgaste radial de la pista del anillo interno del cojinete y de rotura debido a las altas cargas
radiales.
3.- Rotura de los separadores de los cojinetes debido a los grandes desplazamientos relativos del
reparador provocado las oscilaciones de los apoyos del rotor.
4.- Raspaduras en las puntas de los alabes y en las crestas de los sellos de laberinto.
5.- Deformación floscural residual del árbol
6.- Rotura de las uniones del pin de rotor
7.- Atascamiento del rotor en motor
8.- Rotura de los empotramientos de los accesorios, instrumentos, tubos de bedo a las cargas
comerciales.

DESGASTE DE LA PIEZAS BAÑADAS CON ACEITE Y PRINCIPALES DISCREPANCIAS DEL

SISTEMA DE ACEITE

La variación del desgaste de dos piezas en contacto por acción de la fricción es el siguiente:

Las discrepancias típicas del sistema de fabricación son las siguientes:

- Aparición de viento en el aceite
- Consumo alto de aceite
- Caída de oscilación de la presión del aceite
- Licuación o espesamiento del aceite
- Calentamiento del aceite

Las principales causas de aparición de viento en el aceite son:

1.- Deterioro de los cojinetes

2.- Desgaste de los sellos de aceite
3.- Desgaste del cuerpo y del tambor de la centrifuga de aceite
4.- Desgaste de las piezas de los actuadores

Las causas de sobre consumo:

1.- Desgaste y pérdidas de elasticidad de los sellos del motor

2.- Desgaste de las ranuras de las bocinas sellantes
3.- Desgaste de los sellos de gas del rotor
4.- Rotura de las tuberías

DISCREPANCIAS DE LOS CONJUNTOS AUXILIARES Y ACCESORIOS DEL MTG

Las principales discrepancias de las piezas de las actuadotes son:

- Desgastes uniforme o alto
- Coloración del material (en los dientes del engranaje)
- Recalentamiento local
- Ingreso de viruta y partículas sólidas en los canales y en la superficies de trabajo

Los principales métodos de diagnósticos de los daño son:

- análisis espectorial del aceite

- método vibro acústico

Tuberías.-daños tipos hendiduras, cortaduras, lesiones, desgaste…..….si el montaje esta mal hecho
puede aparecer fisuras debido a la vibración, torsión, desgaste local. Se detectan tonel método visual-
óptico.
Cuerpo y soportes.- En la zona concentración de la carga puede haber una deformación de los
elementos. La ovalidad y la corrosión prestting en la zona de ajuste evidencia vibración. Un desgaste
no uniforme del sello de laberinto evidencia la deformación del estator y el desbalance del rotor.

Según datos del comité nacional de transporte de USA el 15% del roturas se produce en el ventilador,
el 47% en el compresor y el 38% en la turbina y además el 58% en el ascenso, el 25% en el
despegue y aterrizaje, el 15% en el crucero. La rotura de los discos provoca incendio en la aeronave
30% daño del sistema de combustible 15% de las alas 40% y de la cabina 15%.

PRINCIPALES DISCREPANCIAS DEL MTG.

CONJUNTO O SISTEMAS ELEMENTOS DE LA TIPO DE DISCREPANCIAS

DEL MOTOR CONSTRUCCION DEL
CONJUTO Y DEL SISTEMA
VENTILADOR Piezas del conjunto de Figuras, deformaciones
fijación delantero, parantes y daños.
cuerpo del ventilador cajas de
accionamiento de los
accesorios, accesorios
oscilantes, motores
neumáticos de la reserva
uniones del motor.
Daños internos Piezas del conjunto de Figuras, deformaciones
fijación posterior, parantes, daños.
cuerpo, sellos anti incendios.
Algunas zonas del motor Parantes cuerpos, superficie Figuras recalentamiento
interna del eslinga deformaciones
Todas las zonas del motor Tubos seguros, abrazaderas, Fisuras, deformaciones
cables eléctricos y sus daños
amarres
Vestimenta del motor Tubos y lugares de su unión Fugas de aceite, combustible
y aire
Conjunto de tubo de llama Tubo de llama Fisuras
Turbina Vanes de tobera de las Fisuras, quemaduras de los
etapas I y II de alta presión, I vanes de la tobera
etapa de baja presión alabes
móviles de la turbina y alta y
baja presión.
Cuerpo medio de la turbina Cuerpo medio sumidero Fisuras, daños
Compresor Rotor y estator del compresor Fisuras desgastes
estrías del buje del rotor del
compresor y árboles de
accionamiento de los
accesorios
Sistema de lubricación Filtro de la línea de retorno, Aparición de viruta metálica
detector principal de viruta ,
filtro de la bomba de
respiración, filtro en la
entrada de la línea de
presión, tapones magnéticos
Sistema de combustible Filtro principal filtro de la Ingreso de partículas
bomba de combustible metálicas
Sistema de arranque Tapón magnético, filtro de la Ingreso de partículas
válvula extrañas
Sistema de ignición Bujías Coquificacion

5TA. UNIDAD

PARAMETROS Y SEÑALES DEL ESTADO TECNICO UTILIZADOS DURANTE EL DIAGNOSTICO

DISCREPANCIAS PARAMETROS DE METODO DE

(CONSECUENCIAS) DIAGNOSTICOS DIAGNOSTICO

COMPRESOR

Rotura de las alabes Momento de rotura de las alabes Vibro-acústico

stall apagado del motor parámetros del ruido y vibración
reducción de la Caída de la RPM incremento de TF.
efectividad de después de la rotura de alabe Vibro-acústico
funcionamiento parámetros de vibración y ruido
Huellas de contacto, deterioro y etc.

Visual óptico.
Medición de las oscilaciones
de los alabes sin contacto
Fisuras de fatiga Desplazamiento A frecuencia de las Medida de las oscilaciones de
oscilaciones naturales F1, tensión Q los alabes de contacto
distribución de las tensiones en los Vibro acústico
alabes Parámetros de vibración y ruido Visual óptico, líquidos
longitud de la fisura penetrantes, ultrasonido
magnético
Perdida de la Juego entre las plataformas Con los instrumentos de
pretensión entre las Parámetros de vibración y ruidos medición directa del juego
plataformas Vibro acústico
antivibracionales de los
alabes
Desgaste erosivo de Rendimiento del compresor empuje Control de los parámetros
los blades de los Gr. Tt. Gb. N2, N1 Desgaste del alabe gasodinamicos con
elementos del ducto móvil parámetros de vibraciones instrumentos condición directa
(stall empeoramiento del juego
de las performances
del compresor)
Stall (apagados, rotura N, GB, TR, TT. GT Control de los parámetros
de piezas del ducto) gasodinamicos
Desgaste de las bocina Juego Con instrumentos medición
con los soportes de directa del juego. visual óptico
fijación tipos vibro acústico
acharnelados
Discrepancias en el GB, TR, GR, N, Parámetros de ruido y Control de los parámetros
sistema de sangrado vibración gasodinamicos
de aire y de giro de la vibra acústico
vanes (stall, apagado,
quemaduras de la
alabes de la turbina
Flujo de aire grande Parámetros del ducto N1,GB, TR, Control de los parámetros
del compresor TR,empuje gasodinamicos
Formación de hielo en Tiempo de giro libre del rotor después Medición con instrumentos
los alabes de ser apagado

DISCOS DEL COMPRESOR Y TURBINA

Recalentamiento de Película de oxido, carbonilla, formación Visual óptico, perimétrico

parcial del deseo de lacas
Estiramiento del disco Estiramiento del disco Medición con instrumentos en
Parámetros de vibración forma directa vibración
Desgaste no uniforme Desgaste Visual-óptico
del inclementes del
soporte de fijación del
alabe
Fisuras en la zonas del Longitud y lugar de ubicación de las Visual – óptico
disco fisuras Ultrasonido
Fisuras térmicas y por Longitud y lugar de ubicación de la Visual óptico, rayos x,
fatiga deformación , fisuras captación de las partículas y
descuadramiento, Parámetros del ruido y del vibración iones en el flujo de gases en
quemaduras rajaduras el escape pirometrico

Vibro acústico
………………………… …………………… pirometrico
………… Parámetros del ruido y vibración Vibro acústico
(excitación de las cantidad y lugar de ubicación de la Visual óptico
oscilación de carbonilla.
ganancias de los
alabes de la turbina)
Coquificacion de los Temperatura de las vanes de tobera Pirometrico
inyectores de pulverización del combustible Gaseometrico
combustible de parámetros del vuelo y vibración Vibro acústico
(excitación de
oscilación de
resonancia de los
alabes de turbina,
calentamiento de la
bomba de tobera)
Rotura de los
inyectores de los tubos
Desgastes de las Desgaste Visual óptico
piezas acopladas de la Parámetro de ruido y desgaste Rayos X
cámara fretting Captación de las partículas y
iones en el flujo de gases de
escape
Vibro acústico
Obstrucción de los Presión de combustible delante de los Medición directa
inyectores (llama inyectores, pulverización y Gt. A Con instrumentos
normal, extinción de atravez de los inyectores, Tr. , Tt. Vibro acústico
llama) Parámetros de ruido y vibración

ALABES DE LA TURBINA
Rotura de las alabes En el ………………..de
apagado, incendio rotura, los parámetros del
ruido y vibración, humo de la
tobera.
Se continua trabajando el
motor, los parámetros del
ruido y vibración A, F, G, N
 (caída), Gt. (crecimiento), Tr.
(aumento)
Estiramiento de los alabes Estiramiento de los alabes Con instrumento, medición
quiñaduras en el estator, directa
juego radial parámetros del Visual óptico
ruido y vibración giro del rotor Vibro acústico
después de apagado el motor Con instrumentos
Tr. Tt. Gt. Medición directa
Gases dinámicos
Quemaduras de los alabes Campo no uniforme de Piramétrico
(apagado, incendio, stall) temperatura delante de la Medición con instrumentos
turbina Tr. , Tt. Visual óptico
Presencia de partículas en Físico químico
los gases de escape.
Variación del color de la
llama en el escape.
Oscilaciones de resonancia A, F, ………… Medición de las oscilaciones
de los alabes Gt. Antes de los inyectores sin tener contacto directo
campo térmico delante de la Medición directa con
turbina instrumento perimétrico
Fisuras térmicas y por fatiga Medida y lugar de ubicación Visual óptico ultrasonido
en los alabes de las fisuras magnético
Recalentamiento de los Campo térmico delante de la Pirometrico
alabes turbina, talabe
Fisuras en las rajaduras del Medida de la fisura Ultrasonido
cojinete de ray del alabe Medidas geométricas del Magnético, visual - óptico
soporte

APOYOS DEL ROTOR

Desgaste de las pistas de Parámetros de vibración y Vibro acústica

rodamientos del cojinete ruido temperatura del cuerpo Tensometrado
colocación debido a la fatiga, de apoyo del cojinete Análisis especial del aceite
deslizamiento Temperatura del aceite en la visual óptico
salida del apoyo Tensometrado
Viruta en el aceite Evaluación directa del juego
Tensión en las zonas de Medición directa juego
contacto del cojinete con el Medición con equipos
apoyo
Tiempo de recorrido del rotor
al apagarse el motor
Juego radial entre los alabes
y el cuerpo del motor
Juego radial y axial en el
cojinete
Velocidad de giro del
separador
Parámetros físicos químicos
del aceite

SISTEMA DE LUBRICACION

Fuga de aceite Temperatura y presión de Con equipos medición directa

aceite en la entrada y salida óptico visual
del sistema temperatura de
los cojinetes fuga de aceite
Obstrucción de los filtros de Temperatura y presión del Con instrumentos medición
aceite formación de bolas de aceite partículas en el aceite directa visual óptico análisis
aire en la entrada de la y en el filtro de aceite espectrometrito del aceite
bomba de presión
Perdida de hermeticidad del Vapores de aceite y olor de Visual - óptico
sistema de aceite humo en la cabina, humo Físico - químico
color blanco o azulado-pardo
del tubo del escape, fuga en
 la zona de perdida de
hermeticidad
Obstrucción de la válvula Presión del aceite en los Con instrumentos medición
reductora en posición abierta regimenes inferiores al directa
máximo
Deterioro o rotura del Presión del aceite en la salida Con instrumentos medición
conjunto de bombeo de la de la bomba partícula directa análisis
bomba metálicas en el filtro. espectrometrito del aceite
Temperatura del cuerpo los Visión óptico
apoyo de los cojinetes, Vibro acústico
parámetros de vibración y
ruido
Roturas de las tuberías de Medida y lugar de ubicación Visual-óptico
aceite, fisuras y de la fatiga, parámetros de Líquidos penetrantes
deformaciones vibración Vibro-acústico