航空轮胎内部缺陷在线检测及可靠性评价方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种航空轮胎内部缺陷在线检测及可靠性评价方法，属于航空轮胎内部缺陷在线检测及可靠性评价方法技术领域。
【背景技术】
[0002]航空轮胎在使用中，由于工作强度大、环境恶劣，会造成花纹严重磨损、帘线断裂、航空轮胎内部裂纹扩展以及气泡增多甚至爆胎等现象，对飞机安全造成巨大威胁。随着航空轮胎起降次数的增加，航空轮胎内部的帘线断裂数量、气泡的数量及大小、裂纹的长度及数量都在改变，航空轮胎可以继续使用的次数也逐渐的改变，当轮胎的一些性能下降到一定程度时，飞机必须更换新的航空轮胎，否则将会有很大的安全隐患，严重的威胁着飞机驾驶员以及乘客的安全。
[0003]目前航空轮胎都是在出厂时进行全面检测，检测过程复杂，耗费时间、人力和物力。并且只能检测刚出厂时航空轮胎的质量性能，当性能达到指标的时候可以安全使用，但是却无法在轮胎安装到飞机上后定期的安全检测。军用航空轮胎使用频率高、休整时间短，往往来不及拆卸检测就再次投入使用。而当前对使用中的航空轮胎的检测主要依靠目测和经验，没有成体系的检测设备和理论依据支撑。根据目测胎体下沉量、胎面裂纹等表观现象判断胎压、表面磨损等情况，根据检测人员的经验来推测航空轮胎的剩余使用次数。这样的检测不准确，并且检测后不能快速通过检测的数据对轮胎当前使用状况做出有效的评价和预测，从而精确的推测出轮胎的剩余安全使用次数。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，即根据检测人员的经验来推测航空轮胎的剩余使用次数，这样的检测不准确，并且检测后不能快速通过检测的数据对轮胎当前使用状况做出有效的评价和预测。进而提供一种航空轮胎内部缺陷在线检测及可靠性评价方法。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种航空轮胎内部缺陷在线检测及可靠性评价方法，
[0007]步骤一、对不同起降次数航空轮胎内部缺陷的测量
[0008]利用航空轮胎厂提供的不同起降次数的航空轮胎样品，包括从起降I次到最终报废次数的航空轮胎样品，在实验室利用超声波探测仪对其内部缺陷进行测量。包括测量帘线断裂数量、测量气泡的数量及大小、测量裂纹的长度及数量这几项。
[0009]步骤二、测量不同起降次数航空轮胎力学性能与化学结构
[0010]将不同起降次数的航空轮胎样品的橡胶材料制成哑铃型和圆柱型的试件，对试件进行物理性能测试，包括扯断强度、定伸强度、撕裂强度、硬度和压缩永久变形。对不同起降次数的航空轮胎橡胶材料进行交联密度的测试，并且进行X射线光电子能谱测试和红外光谱测试，记录不同起降次数的航空轮胎橡胶材料的老化程度，官能团变化情况，交联密度变化情况。从化学机理上分析胶料的老化程度。
[0011]步骤三、建立不同航空轮胎内部缺陷与材料性能及可安全使用次数的关系模型
[0012]对不同起降次数的航空轮胎橡胶材料物理性能以及化学测试分析的结果进行总结分析，绘制物理性能参数包括扯断强度、定伸强度、撕裂强度、硬度及压缩永久变形随起降次数的关系曲线。利用物理性能的变化和化学机理上的分析预测最大使用次数，以及各个使用次数下航空轮胎橡胶材料的性能情况，建立航空轮胎内部缺陷帘线断裂数量、测量气泡的数量及大小、测量裂纹的长度及数量与轮胎当前性能和使用次数的关系模型。利用计算机编程编制一个程序，将几何尺寸与使用次数与性能关系对应起来，实现输入内部缺陷便能反馈出航空轮胎当前物理性能、剩余使用次数及可靠性评价。
[0013]步骤四、航空轮胎内部缺陷在线检测及数据分析方法
[0014]在飞机着陆后，通过手持式超声检测设备在线检测航空轮胎的内部缺陷，将所测试出的帘线断裂数量、测量气泡的数量及大小、测量裂纹的长度及数量输入编制的程序，直接反馈出航空轮胎当前物理性能、剩余使用次数及可靠性评价。
[0015]本发明通过内部缺陷的在线检测得到航空轮胎当前使用情况以及剩余安全使用次数，利用实验室大量的实验数据，编制出内部缺陷与性能对应关系的程序，实现了不用拆卸在线检测分析轮胎性能，得到性能参数和剩余安全使用次数的信息。极大了方便了检测人员和飞行员对轮胎的测试，改变了目前只能依靠目测和经验分析的现状，提高了飞机的安全系数，降低了轮胎事故的几率，具有极大的生产、应用前景。此外，本发明还具有检测准确，检测方便，易于实现的特点。
【具体实施方式】
[0016]下面将对本发明做进一步的详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0017]本实施例所涉及的一种航空轮胎内部缺陷在线检测及可靠性评价方法，具体操作步骤如下:
[0018]步骤一、对不同起降次数航空轮胎内部缺陷的测量
[0019]利用航空轮胎厂提供的不同起降次数的航空轮胎样品，包括从起降I次到最终报废次数的航空轮胎样品，在实验室利用超声波探测仪对其内部缺陷进行测量。包括测量帘线断裂数量、测量气泡的数量及大小、测量裂纹的长度及数量这几项。
[0020]例如以航空轮胎播音737为例，主轮尺寸为H44.5*16.5-21, H43.5*16-21、H40*14.5-19。使用次数上限为平均165次左右。使用次数从O到165次变化的过程中，轮胎内气泡大小和数量逐渐变化，胎侧表面气泡数量由O个变化到平均3个左右，气泡直径增大到平均3.5_。胎圈表面气泡数量由O个变化到平均3个左右，直径增到平均1.5_。胎趾气泡数量由O个变化到平均3个左右，面积逐渐增到23_2左右。胎冠表面数量由O个增加到2个左右，直径逐渐增大到3.3mm左右。气密层鼓泡数量由O个增加到3个左右，直径逐渐增大到3.3mm左右；在使用次数从O到165次变化过程中，帘线断裂数量增加到3到5条左右；随着使用次数的增加裂纹的数量和长度逐渐增加。
[0021]步骤二、测量不同起降次数航空轮胎力学性能与化学结构
[0022]将不同起降次数的航空轮胎样品的橡胶材料制成哑铃型和圆柱型的试件，对试件进行物理性能测试，包括扯断强度、定伸强度、撕裂强度