1

Tinatalakay ng papel ang mga pamamaraan para sa paggawa ng high-pressure compressor blades para sa mga gas turbine engine. Ang unang paraan ay ang proseso ng profile ng blade airfoil sa pamamagitan ng paggiling sa coordinate numerical control machine, na sinusundan ng manu-manong pagtatapos. Ang pangalawang paraan ay ang pagpoproseso ng electrochemical, na nag-aalis ng mekanikal at manu-manong mga operasyon sa pagproseso ng mga balahibo ng talim. Ang mga problema sa paggawa ng mga blades ng compressor gamit ang paraan ng paggiling ay pinag-aralan. Ang mga kasalukuyang problema ay ipinakita, ang solusyon kung saan ay mapapabuti ang katumpakan, kalidad at alisin ang manu-manong paggiling at buli. Ang mga pakinabang ng pagpoproseso ng electrochemical ay ibinibigay. Ang mga gastos at lakas ng paggawa para sa paghahanda ng produksyon, ang mga gastos at intensity ng paggawa para sa paggawa ng mga blades ay ipinakita at sinusuri. Ang papel ay nagpapakita rin ng mga resulta ng mga sukat ng compressor blades. Ang pinakamahusay na mga resulta sa mga tuntunin ng katumpakan at katatagan ng geometry ng profile ng balahibo ay nakuha bilang isang resulta ng pagproseso ng electrochemical.

pagpoproseso ng electrochemical

paggiling

paghahambing na pagsusuri

makina ng gas turbine

1. Galiev V.E., Fatkullina D.Z. Promising teknolohikal na proseso para sa paggawa ng precision compressor blades [Text] / V.E. Galiev, D.Z. Fatkullina // Bulletin of UGATU. – 2014. – Hindi. 3. – P. 9–105.

2. Nekhorosheev M.V. Paggamit ng volumetric at plane modeling ng isang two-electrode electrochemical cell sa ANSYS program [Text] / M.V. Nekhorosheev, N.D. Pronichev, G.V. Smirnov // Bulletin ng Samara University. Aerospace engineering, teknolohiya at mechanical engineering. – 2012. – Hindi. 3–3. – pp. 98–102.

3. Lunev A.N. Pag-optimize ng mga parameter para sa paggiling ng gas turbine engine blades sa mga CNC machine [Text] / A.N. Lunev, L.T. Moiseeva, M.V. Solomina // Balita ng mga mas mataas na institusyong pang-edukasyon. Teknolohiya ng paglipad. – 2007. – Hindi. 2. – P. 52–55.

4. Nekhorosheev M.V. Automation ng disenyo ng teknolohiya para sa electrochemical processing ng mga blades ng gas turbine engine batay sa computer modeling ng proseso ng paghubog [Text] / M.V. Nekhorosheev., N.D. Pronichev., G.V. Smirnov // Balita ng Samara Scientific Center Russian Academy Sci. – 2013. – T. 15, No. 4–6. – pp. 897–900.

5. Pavlinich S.P. Mga prospect para sa paggamit ng pulsed electrochemical processing sa paggawa ng mga bahagi ng gas turbine engine [Text] / S.P. Pavlinich // Bulletin of UGATU. – 2008. – Hindi. 2. – P. 105–115.

6. Produksyon ng mga gas turbine engine [Text]: reference manual / A.M. Abramov, I.L. Zelikov, M.F. Idzon et al - M.: Publishing house "MECHANICAL ENGINEERING", 1996. - 472 p.

7. Pagbuo ng isang diskarte para sa paglikha ng mga makabagong teknolohikal na proseso [Text]: Pagtuturo/ N.D. Pronichev, A.P. Shulepov, L.A. Chempinsky, A.V. Meshcheryakov. – Samara: Samara State Aerospace University, 2011. – 166 p.

8. Teknolohiya ng produksyon ng mga aviation gas turbine engine [Text]: Textbook para sa mga unibersidad / Yu.S. Eliseev, A.G. Boytsov, V.V. Krymov, L.A. Khvorostukhin. – M.: Mashinostroenie, 2003. – 512 p.

9. Tolkachev A.V. Pagtaas ng produktibidad ng vibration polishing ng gas turbine engine compressor blades na may mga nakasasakit na butil: diss... cand. mga. Sci. – Rybinsk, 2015. – 136 p.

10. Turanov A.V. Sa paraan ng pagkalkula ng mga mode ng paggiling ng mga ibabaw ng gas turbine engine blades sa mga CNC machine [Text]/A.V. Turanov, L.T. Moiseeva, A.N. Lunev // Balita ng mas mataas na institusyong pang-edukasyon. Teknolohiya ng paglipad. – 2005. – Hindi. 2. – P. 60–64.

Ang mga compressor blades ay kritikal at malalaking bahagi ng isang gas turbine engine. Ang buhay ng serbisyo at panghuling gastos ng makina ay nakasalalay sa tamang napiling teknolohiya sa paggawa ng talim.

Ang pagtiyak sa isang ibinigay na buhay ng serbisyo ng blade ay higit sa lahat ay nakasalalay sa isang bilang ng mga teknolohikal na salik. Ang kondisyon ng ibabaw na layer ng mga blades, ang pagkakaroon ng mga bakas ng nakaraang pagproseso (kagaspangan sa ibabaw), na mga concentrator ng stress, ay may malaking epekto sa pangmatagalang at lakas ng pagkapagod ng mga blades sa panahon ng operasyon.

Samakatuwid, ang paggawa ng mga blades, kahit na sa maliit na produksyon, ay nangangailangan ng paggamit ng mga modernong teknolohikal na proseso, mataas na pagganap na kagamitan at automation ng proseso ng pagmamanupaktura at kontrol.

Ang isa sa mga malawakang ginagamit na teknolohiya para sa paggawa ng mga compressor blades ng isang gas turbine engine ay ang paggiling sa mga coordinate machine na may kasunod na manu-manong pagpipino, sa partikular na mga operasyon sa pagtatapos. Gayunpaman, ang teknolohiyang ito ay may ilang mga kawalan:

Mababang katumpakan at pagganap;

Ang pangangailangan na gumamit ng mga manu-manong operasyon;

Lubos na kwalipikadong manggagawa sa mga huling manu-manong operasyon para sa pagtatapos ng profile ng mga blades;

Mapanganib na mga kondisyon para sa mga manggagawa kapag nagsasagawa ng manual grinding at polishing work;

Mataas na gastos at mabilis na pagsusuot ng mga tool sa paggupit;

100% kontrol ang kailangan.

Ang mga kasalukuyang gawain sa paggawa ng gas turbine engine compressor blades ay:

Automation ng pagtatapos ng mga operasyon para sa pagproseso ng profile ng panulat. Ang pag-aalis ng mga manu-manong operasyon ay mapapabuti ang kalidad at katatagan teknolohikal na proseso paggawa ng mga blades ng gas turbine engine;

Ang paggamit ng mga pisikal at kemikal na pamamaraan sa pagpoproseso ay aalisin ang paggamit ng mga mamahaling tool sa paggupit at pataasin ang produktibidad sa pagproseso;

Automation ng inspeksyon ng gas turbine engine blades.

Ang isa sa mga pinaka-epektibo at promising na lugar para sa paggawa ng talim ay electrochemical processing. Ang mga pakinabang ng pagproseso ng electrochemical ay:

Pagbabawas ng oras ng paggawa ng mga blades at ang kakayahang epektibong magproseso ng mga materyales na mahirap iproseso;

Ang kalidad ng ibabaw pagkatapos ng electrochemical treatment ay nangangailangan ng kaunting post-finishing;

Mataas na buhay ng tool;

Bilang karagdagan, nabanggit na ang mga blades pagkatapos ng ECM ay nagpapataas ng katatagan ng gas-dynamic, isang nabawasan na pagkalat ng mga natural na frequency ng panginginig ng boses, at nadagdagan ang lakas ng pagkapagod dahil sa pagbaba ng mga natitirang stress.

Nabatid na ang mga dayuhang tagagawa ng mga gas turbine engine (tulad ng General Electric Company, MTU Aero Engines GmbH, Volvo Aero Corporation, atbp.) ay matagumpay na gumagamit ng ECM bilang isang operasyon para sa paunang paghubog ng inter-blade channel ng mga monowheels gamit ang hindi- profiled electrodes, at para sa dimensional na pagproseso ng blade airfoil na may profiled na mga electrodes at instrumento.

Nagsimula na ang trabaho sa lugar na ito at ang makabuluhang pag-unlad ay nakamit sa NIID (Moscow), Kazan (KAI, KSTU), Samara (SAI) at Ufa (Research Institute of Petrology and Technology ECHO sa UGATU) na mga paaralan ng pagpoproseso ng electrochemical, atbp.

Para sa pagsusuri, dalawang paraan ang pinili para sa paggawa ng high-pressure compressor blades ng isang gas turbine engine.

Unang paraan. Paggawa ng mga blades sa coordinate milling machine, Fig. 1. Ang isang milled parallelepiped, na ginawa na may katumpakan na 0.1 mm, ay ginagamit bilang paunang workpiece. Ang dovetail lock ay nabuo sa isang pahalang na broaching machine. Susunod, ang kumplikadong paggiling ng lahat ng mga elemento ng daloy na bahagi ng talim ay isinasagawa sa coordinate na mga makina na kinokontrol ng numero na may allowance para sa pagtatapos. Sa kumplikadong proseso ng paggiling, ang workpiece ay sinusuportahan ng isang dovetail shank. Ang huling yugto ng paggawa ng talim ay manu-manong pagproseso o walang katapusang pagproseso ng sinturon.

Pangalawang paraan. Paggawa ng mga blades sa mga electrochemical machine, Fig. 2. Ang isang pinakintab na parallelepiped, na ginawa na may katumpakan na 0.02 mm, ay ginagamit bilang paunang workpiece. Sa proseso ng pagproseso ng electrochemical, ang mga ibabaw ng tract ay nabuo na may allowance para sa pagtatapos. Susunod, ang dovetail shank ay nabuo sa isang pahalang na broaching machine. Ang pangwakas na operasyon ay isinasagawa sa isang vibration grinding machine.

Suriin natin ang parehong paraan ng paggawa ng mga blades ng compressor. Ang pinakakumpletong larawan ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paghahambing ng mga gastos at lakas ng paggawa ng paghahanda sa produksyon, ang mga gastos at lakas ng paggawa ng paggawa ng bahagi, pati na rin ang katumpakan at katatagan ng paggawa ng talim. Para sa pagsusuri, dalawang batch ng mga blades ang ginawa gamit ang mga pamamaraan sa itaas.

kanin. 1. Pangunahing yugto ng pagmamanupaktura ng mga blades ng compressor

kanin. 2. Pangunahing yugto ng pagmamanupaktura ng mga blades ng compressor

Talahanayan 1

Mga pangunahing gastos para sa paghahanda ng produksyon

	Nakaplanong lakas ng paggawa n.h.		Nagkakahalaga ng 1 piraso. kuskusin.		Incl. mga gastos sa materyal
	pagmamanupaktura	muling paggiling	pagmamanupaktura	muling paggiling
Paggiling
Milling cutter No. 1
Milling cutter No. 2
Milling cutter No. 3
Milling cutter No. 4
Milling cutter No. 5
Milling cutter No. 6
Milling cutter No. 7
Device
Pagproseso ng electrochemical
Electrode No. 1
Electrode No. 2
Device

kanin. 3. Halaga ng pagmamanupaktura ng mga teknolohikal na kagamitan

kanin. 4. Labour intensity ng pagmamanupaktura ng mga teknolohikal na kagamitan

Sa proseso ng pagdidisenyo ng isang teknolohikal na proseso, ang mga makabuluhang salik ay ang oras at gastos para sa paghahanda ng produksyon (Talahanayan 1). Sa mesa Kasama sa 1 ang mga pangunahing gastos para sa paggawa ng mga kagamitan para sa paggiling (unang pamamaraan) at pagpoproseso ng electrochemical (pangalawang paraan) ng mga tool sa pagputol at mga electrodes ng tool. Kapag isinasaalang-alang ang talahanayan. 1 nagiging malinaw na ang mga gastos ng mga materyales at lakas ng paggawa para sa paghahanda ng produksyon para sa pagproseso ng electrochemical ay mas mataas kaysa sa paggiling.

Ang kabuuang lakas ng paggawa at gastos ng pagmamanupaktura ng teknolohikal na kagamitan ay ipinakita sa Fig. 3 at 4.

Ang pagiging kumplikado at gastos ng mga pangunahing operasyon para sa mga blades ng pagmamanupaktura ay ipinakita sa Talahanayan. 2. Ang mataas na mga kinakailangan para sa katumpakan ng paggawa ng isang workpiece para sa pagpoproseso ng electrochemical ay humantong sa paggamit ng isang karagdagang operasyon ng "paggiling sa ibabaw". Ang oras na ginugol sa pagproseso ng isang kumplikadong mga ibabaw ng compressor blade gamit ang electrochemical method ay mas mababa kaysa sa paggiling. Galing din sa table. 2 ay nagpapakita na ang teknolohiya ng paggiling ay nangangailangan ng paggamit ng manu-manong pagtatapos ng trabaho, na nagpapataas ng halaga ng tapos na produkto.

Ang kabuuang lakas ng paggawa at gastos ng pagmamanupaktura ng isang talim ay ipinakita sa Fig. 4 at 5.

talahanayan 2

Ang lakas ng paggawa at gastos ng mga pangunahing operasyon ng paggawa ng talim

		Sidhi ng paggawa, n.h.		Gastos, kuskusin.
		Paggiling		Paggiling
	Paggiling			93 kuskusin. 90.3 kop.	93 kuskusin. 90.30 kopecks
	Paggiling				26 kuskusin. 27.50 kopecks
	Hinihila ang lock			7 kuskusin. 43.10 kop.	7 kuskusin. 43.10 kop.
	Paggamot ng mga ibabaw ng tract			100 kuskusin. 00 kop.	70 kuskusin. 00 kop.
	Manu-manong operasyon			40 kuskusin. 30.20 kopecks
	Vibratory grinding				5 kuskusin. 40 kopecks

kanin. 5. Kabuuang pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura ng isang bahagi

kanin. 6. Kabuuang halaga ng pagmamanupaktura ng isang bahagi

Sa Fig. Ang Figure 7 ay nagpapakita ng isang comparative analysis ng mga gastos ng pagmamanupaktura ng isang bahagi. Kapag kinakalkula ang mga gastos, isinasaalang-alang namin ang mga gastos ng pagmamanupaktura ng mga teknolohikal na kagamitan kasama ang kanilang kasunod na muling paggiling at pagkumpuni. Tulad ng makikita mula sa figure, ang pagtaas ng programa ng produksyon ng bahagi ay binabawasan ang gastos ng isang bahagi. Gayunpaman, malaking gastos ang natamo para sa mga blades na ginawa gamit ang teknolohiya ng paggiling. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mabilis na pagsusuot ng tool sa paggupit.

Ang virtual na kawalan ng pagsusuot ng mga electrodes sa panahon ng pagproseso ng electrochemical ay binabawasan ang gastos ng mga blades ng pagmamanupaktura.

Katumpakan ng paggawa ng talim at katatagan ng mga teknolohikal na proseso Fig. Ang 1 at 2 ay buod sa Fig. 8.

Ang mga sukat ng natapos na mga blades ay isinagawa sa isang control na pagsukat ng makina. Ang mga sukat ay isinagawa sa kahabaan ng pasukan at labasan na mga gilid sa apat na seksyon. Ito ay sumusunod mula sa figure na ang pinakadakilang katumpakan at repeatability ng pagkuha ng mga geometric na sukat ng mga gilid ng talim ay nakamit sa pamamagitan ng paraan ng electrochemical processing. Ang isang makabuluhang pagtaas sa katatagan at katumpakan ng paggawa ng talim gamit ang pagpoproseso ng electrochemical ay dahil sa pag-aalis ng mga manu-manong operasyon.

Kung sama-sama, isinasaalang-alang ang data na nakuha, ang mga sumusunod na konklusyon ay maaaring iguguhit.

Ang paggamit ng mas kumplikadong kagamitan sa proseso ng pagpoproseso ng electrochemical ay makabuluhang pinatataas ang mga gastos at oras para sa paghahanda ng produksyon. Kaya, ang paggiling ay isang mas nababaluktot at mabilis na nababagay na paraan ng pagproseso. Ang mga gastos at lakas ng paggawa para sa paghahanda ng produksyon ng pagpoproseso ng paggiling ay mas mababa kaysa sa pagpoproseso ng electrochemical (Larawan 1 at 2).

Ang halaga ng pagmamanupaktura ng mga blades gamit ang milling technology ay mas mataas kaysa sa paggamit ng electrochemical processing. Ang pagtaas sa gastos ay dahil sa ang katunayan na ang mga manu-manong operasyon ay kinakailangan pagkatapos ng operasyon ng paggiling.

kanin. 7. Comparative graph ng mga gastos para sa pagmamanupaktura ng isang bahagi depende sa bilang ng mga blades na ginawa

kanin. 8. Precision edge manufacturing

Ang mga gastos sa paggawa ng mga blades gamit ang teknolohiya ng paggiling ay mas mataas kaysa sa mga gumagamit ng electrochemical processing (Larawan 7). Ang isang makabuluhang gastos ay ang pagbili ng mga mamahaling tool sa pagputol.

Ang katumpakan at katatagan ng pagpoproseso ng electrochemical ay mas mataas.

Bibliograpikong link

Valiev A.I. COMPARATIVE ANALYSIS NG PAGGAWA NG GAS TURBINE ENGINE COMPRESSOR BLADES // Pangunahing pananaliksik. – 2017. – Hindi. 5. – P. 36-41;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=41503 (petsa ng access: 03/28/2019). Dinadala namin sa iyong pansin ang mga magazine na inilathala ng publishing house na "Academy of Natural Sciences"

Malamang na alam ng lahat na kahit gaano kahirap subukan ng mga Intsik, hindi nila maaaring kopyahin ang mga modernong jet engine. Lahat. kinopya nila ang kaya nila at kumuha ng sarili nilang SUSHKA, ngunit kailangan pa ring bilhin ang makina sa Russian Federation. Kakabasa ko lang ng artikulo sa ViMe: http://www.warandpeace.ru/ru/news/view/74298/ “Hindi pa rin makopya ng China ang isang modernong jet engine.” Bukod dito, naiintindihan ko na may mga ultra-modernong teknolohiya, pag-unlad, matematika, atbp., atbp., atbp.... Ngunit upang maunawaan nang mas detalyado kung ano ang aktwal na nangyayari dito, inirerekumenda kong basahin ang sumusunod na artikulo.

MGA ENGINE AT MGA MATERYAL

Ang kapangyarihan ng anumang heat engine ay tinutukoy ng temperatura ng working fluid - sa kaso ng isang jet engine, ito ang temperatura ng gas na dumadaloy mula sa mga combustion chamber. Kung mas mataas ang temperatura ng gas, mas malakas ang makina, mas malaki ang thrust nito, mas mataas ang kahusayan at mas mahusay ang mga katangian ng timbang. Ang isang gas turbine engine ay naglalaman ng isang air compressor. Ito ay hinihimok sa pag-ikot ng isang gas turbine na nakaupo sa parehong baras. Ang compressor ay nag-compress ng hangin sa atmospera sa 6-7 na mga atmospheres at idinidirekta ito sa mga silid ng pagkasunog, kung saan ang gasolina - kerosene - ay iniksyon. Ang daloy ng mainit na gas na dumadaloy mula sa mga silid - mga produkto ng pagkasunog ng kerosene - ay umiikot sa turbine at, lumilipad palabas sa nozzle, lumilikha ng jet thrust at itinutulak ang sasakyang panghimpapawid. Ang mataas na temperatura na nagmumula sa mga silid ng pagkasunog ay nangangailangan ng paglikha ng mga bagong teknolohiya at ang paggamit ng mga bagong materyales para sa pagtatayo ng isa sa mga pinaka-kritikal na elemento ng engine - ang stator at rotor blades ng gas turbine. Dapat silang makatiis ng napakalaking temperatura sa loob ng maraming oras, nang hindi nawawala ang mekanikal na lakas, kung saan maraming mga bakal at haluang metal ang natutunaw na. Una sa lahat, nalalapat ito sa mga blades ng turbine - nakikita nila ang daloy ng mga mainit na gas na pinainit sa temperatura sa itaas ng 1600 K. Sa teoryang, ang temperatura ng gas sa harap ng turbine ay maaaring umabot sa 2200 K (1927 o C). Sa oras ng kapanganakan ng jet aviation - kaagad pagkatapos ng digmaan - ang mga materyales na kung saan posible na gumawa ng mga blades na may kakayahang makatiis ng mataas na mekanikal na pagkarga sa mahabang panahon ay hindi umiiral sa ating bansa.
Di-nagtagal pagkatapos ng pagtatapos ng Great Patriotic War, isang espesyal na laboratoryo sa VIAM ang nagsimulang magtrabaho sa paglikha ng mga haluang metal para sa paggawa ng mga blades ng turbine. Ito ay pinamumunuan ni Sergei Timofeevich Kishkin.

SA ENGLAND PARA SA METAL

Ang unang domestic na disenyo ng isang turbojet engine ay nilikha sa Leningrad ng aircraft engine designer Arkhip Mikhailovich Lyulka kahit na bago ang digmaan. Sa pagtatapos ng 1930s, siya ay pinigilan, ngunit, malamang na inaasahan ang kanyang pag-aresto, pinamamahalaang niyang ilibing ang mga guhit ng makina sa patyo ng institute. Sa panahon ng digmaan, nalaman ng pamunuan ng bansa na ang mga Aleman ay nakagawa na ng jet aircraft (ang unang sasakyang panghimpapawid na may turbojet engine ay ang German Heinkel He-178, na idinisenyo noong 1939 bilang isang lumilipad na laboratoryo; ang unang production combat aircraft ay ang twin-engine. Messerschmitt Me-262 Pagkatapos ay tinawag ni Stalin si L.P. Beria, na namamahala sa mga bagong pag-unlad ng militar, at hiniling na hanapin ang mga nagtatrabaho sa mga jet engine sa ating bansa. Si A.M. Lyulka ay mabilis na pinalaya at binigyan siya ng lugar sa Moscow sa Galushkina Street para sa unang bureau ng disenyo jet engine. Natagpuan at hinukay ni Arkhip Mikhailovich ang kanyang mga guhit, ngunit ang makina ayon sa kanyang disenyo ay hindi gumana kaagad. Pagkatapos ay kinuha lamang nila ang isang turbojet engine na binili mula sa British at inulit ito nang paisa-isa. Ngunit ito ay bumaba sa mga materyales na hindi magagamit sa Unyong Sobyet, ngunit magagamit sa Inglatera, at ang kanilang komposisyon, siyempre, ay inuri, ngunit nagawa pa rin nilang maunawaan ito.
Pagdating sa England upang maging pamilyar sa paggawa ng mga makina, lumitaw si S. T. Kishkin sa lahat ng dako na may suot na bota na may makapal na microporous soles. At, na binisita ang halaman kung saan naproseso ang mga blades ng turbine sa isang paglilibot, siya, malapit sa makina, na parang hindi sinasadya, natapakan ang mga chips na nahulog mula sa isang bahagi. Ang isang piraso ng metal ay bumagsak sa malambot na goma, natigil dito, at pagkatapos ay inilabas at sumailalim sa masusing pagsusuri sa Moscow. Ang mga resulta ng pagsusuri ng English metal at malawak na in-house na pananaliksik na isinagawa sa VIAM ay naging posible na lumikha ng unang heat-resistant nickel alloys para sa turbine blades at, higit sa lahat, upang bumuo ng mga batayan ng teorya ng kanilang istraktura at produksyon. .

Napag-alaman na ang pangunahing carrier ng heat resistance ng naturang mga haluang metal ay mga submicroscopic particle ng intermetallic phase batay sa Ni3Al compound. Ang mga blades na gawa sa unang heat-resistant nickel alloys ay maaaring gumana nang mahabang panahon kung ang temperatura ng gas sa harap ng turbine ay hindi lalampas sa 900-1000 K.

PAG-cast sa halip na i-stamp

Ang mga blades ng mga unang makina ay naselyohang mula sa isang haluang metal na hinagis sa isang baras sa isang hugis na malabo na nakapagpapaalaala sa natapos na produkto, at pagkatapos ay maingat at maingat na ginawang makina. Ngunit narito ang isang hindi inaasahang kahirapan ay lumitaw: upang madagdagan ang operating temperatura ng materyal, ang mga elemento ng alloying ay idinagdag dito - tungsten, molibdenum, niobium. Ngunit ginawa nila ang haluang metal na napakahirap na naging imposible na itatak ito - hindi ito maaaring hulma gamit ang mga mainit na pamamaraan ng pagpapapangit.
Pagkatapos ay iminungkahi ni Kishkin na ihagis ang mga blades. Ang mga taga-disenyo ng makina ay nagalit: una, pagkatapos ng paghahagis, ang talim ay kailangan pa ring iproseso sa mga makina, at higit sa lahat, paano mai-install ang isang cast blade sa makina? Ang metal ng mga naselyohang blades ay napakasiksik, ang lakas nito ay mataas, ngunit ang cast metal ay nananatiling mas maluwag at halatang hindi gaanong matibay kaysa sa naselyohang metal. Ngunit nagawa ni Kishkin na kumbinsihin ang mga nag-aalinlangan, at ang VIAM ay lumikha ng mga espesyal na casting heat-resistant alloys at blade casting technology. Ang mga pagsubok ay isinagawa, pagkatapos nito halos lahat ng mga aviation turbojet engine ay nagsimulang gawin gamit ang mga cast turbine blades.
Ang mga unang blades ay solid at hindi makatiis ng mataas na temperatura nang matagal. Kinakailangan na lumikha ng isang sistema ng paglamig para sa kanila. Upang gawin ito, nagpasya silang gumawa ng mga longitudinal channel sa mga blades upang matustusan ang paglamig ng hangin mula sa compressor. Ang ideyang ito ay hindi masyadong mainit: ang mas maraming hangin mula sa compressor ay ginagamit para sa paglamig, mas mababa nito ang mapupunta sa mga silid ng pagkasunog. Ngunit walang mapupuntahan - ang mapagkukunan ng turbine ay dapat na tumaas sa lahat ng mga gastos.

Nagsimula silang magdisenyo ng mga blades na may ilang sa pamamagitan ng mga cooling channel na matatagpuan sa kahabaan ng axis ng blade. Gayunpaman, sa lalong madaling panahon naging malinaw na ang disenyo na ito ay hindi epektibo: ang hangin ay dumadaloy sa channel nang masyadong mabilis, ang lugar ng pinalamig na ibabaw ay maliit, at ang init ay hindi naalis nang sapat. Sinubukan nilang baguhin ang pagsasaayos ng panloob na lukab ng talim sa pamamagitan ng pagpasok ng isang deflector doon, na nagpapalihis at nakakaantala sa daloy ng hangin, o upang gawing mas kumplikadong hugis ang mga channel. Sa ilang mga punto, ang mga espesyalista sa makina ng sasakyang panghimpapawid ay nakuha ng isang mapang-akit na ideya - upang lumikha ng isang ganap na ceramic na talim: ang mga keramika ay maaaring makatiis ng napakataas na temperatura at hindi kailangang palamig. Halos limampung taon na ang lumipas mula noon, ngunit sa ngayon ay walang sinuman sa mundo ang nakagawa ng makina na may mga ceramic blades, bagaman patuloy ang mga pagtatangka.

PAANO GUMAWA NG CAST BLADE

Ang teknolohiya para sa paggawa ng mga blades ng turbine ay tinatawag na lost-wax casting. Una, ang isang modelo ng waks ng talim sa hinaharap ay ginawa, na inihagis ito sa isang amag, kung saan ang mga silindro ng kuwarts ay unang inilagay sa lugar ng mga channel ng paglamig sa hinaharap (sa kalaunan ay nagsimula silang gumamit ng iba pang mga materyales). Ang modelo ay natatakpan ng likidong ceramic mass. Matapos itong matuyo, ang waks ay natutunaw mainit na tubig, at ang ceramic mass ay pinaputok. Ang resulta ay isang amag na makatiis sa temperatura ng tinunaw na metal mula 1450 hanggang 1500 o C, depende sa grado ng haluang metal. Ang metal ay ibinubuhos sa amag, na tumitigas sa anyo ng isang tapos na talim, ngunit may mga kuwarts na baras sa halip na mga channel sa loob. Ang mga tungkod ay tinanggal sa pamamagitan ng pagtunaw sa hydrofluoric acid. Ang operasyong ito ay isinasagawa sa isang hermetically sealed room ng isang manggagawa sa isang spacesuit na may air supply hose. Ang teknolohiya ay hindi maginhawa, mapanganib at nakakapinsala.
Upang maalis ang operasyong ito, ang VIAM ay nagsimulang gumawa ng mga rod mula sa aluminum oxide na may pagdaragdag ng 10-15% silicon oxide, na natutunaw sa alkali. Ang materyal ng mga blades ay hindi tumutugon sa alkali, at ang natitirang aluminyo oksido ay tinanggal na may malakas na daloy ng tubig.
Sa pang-araw-araw na buhay, nakasanayan na nating isaalang-alang ang mga produktong cast na napakagaspang at magaspang. Ngunit nagawa naming pumili ng mga naturang ceramic na komposisyon na ang hugis ng mga ito ay ganap na makinis at ang paghahagis ay nangangailangan ng halos walang mekanikal na pagproseso. Ito ay lubos na pinasimple ang trabaho: ang mga blades ay may napakakomplikadong hugis at hindi madaling iproseso.
Ang mga bagong materyales ay nangangailangan ng mga bagong teknolohiya. Gaano man kaginhawa ang pagdaragdag ng silicon oxide sa materyal na pamalo, kailangan itong iwanan. Ang natutunaw na punto ng aluminum oxide Al 2 O 3 ay 2050 o C, at ang silicon oxide SiO 2 ay humigit-kumulang 1700 o C lamang, at ang mga bagong heat-resistant na haluang metal ay nawasak ang mga tungkod na sa panahon ng proseso ng pagbuhos.
Upang matiyak na ang amag ng aluminyo oksido ay nagpapanatili ng lakas nito, ito ay pinaputok sa isang temperatura na mas mataas kaysa sa temperatura ng likidong metal na ibinuhos dito. Bilang karagdagan, ang panloob na geometry ng amag ay hindi dapat magbago kapag nagbubuhos: ang mga dingding ng mga blades ay masyadong manipis, at ang mga sukat ay dapat na eksaktong tumutugma sa mga kinakalkula. Samakatuwid, ang pinahihintulutang halaga ng pag-urong ng amag ay hindi dapat lumampas sa 1%.

BAKIT TINANGGIHAN NAMIN ANG MGA STAMPED BLADES

Tulad ng nabanggit na, pagkatapos ng pagtatak ang talim ay kailangang makina. Sa kasong ito, 90% ng metal ay napunta sa mga chips. Ang gawain ay itinakda: upang lumikha ng tulad ng isang katumpakan na teknolohiya ng paghahagis na agad na makagawa ng isang ibinigay na profile ng talim, at ang tapos na produkto ay kakailanganin lamang na pulido at isang patong na proteksiyon sa init na inilapat dito. Hindi gaanong mahalaga ang istraktura na bumubuo sa katawan ng talim at gumaganap ng gawain ng paglamig nito.
Kaya, napakahalaga na gumawa ng talim na mahusay na lumalamig nang hindi binabawasan ang temperatura ng gumaganang gas at may mataas na pangmatagalang lakas. Ang problemang ito ay nalutas sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga channel sa katawan ng talim at ang mga butas sa labasan mula dito upang lumitaw ang isang manipis na air film sa paligid ng talim. Sa kasong ito, pinapatay nila ang dalawang ibon gamit ang isang bato: ang mga mainit na gas ay hindi nakikipag-ugnay sa materyal ng talim, at samakatuwid ay hindi pinainit ito at hindi pinalamig ang kanilang sarili.
Mayroong ilang pagkakatulad dito sa thermal protection ng isang space rocket. Kapag ang isang rocket ay pumasok sa mga siksik na layer ng atmospera sa mataas na bilis, ang tinatawag na sacrificial coating na sumasaklaw sa warhead ay nagsisimulang sumingaw at masunog. Ito ay tumatagal sa pangunahing daloy ng init, at ang mga produkto ng pagkasunog nito ay bumubuo ng isang uri ng proteksiyon na unan. Ang disenyo ng talim ng turbine ay batay sa parehong prinsipyo, hangin lamang ang ginagamit sa halip na isang patong na sakripisyo. Totoo, ang mga blades ay kailangan ding protektahan mula sa pagguho at kaagnasan.

Ang pamamaraan para sa paggawa ng talim ay ang mga sumusunod. Una, ang isang nickel alloy ay nilikha na may tinukoy na mga parameter para sa mekanikal na lakas at paglaban sa init, kung saan ang mga alloying additives ay ipinakilala sa nickel: 6% aluminyo, 6-10% tungsten, tantalum, rhenium at isang maliit na ruthenium. Hinahayaan ka nitong makamit ang pinakamataas na pagganap ng mataas na temperatura para sa mga haluang metal na nakabatay sa cast nickel (nakatutukso na dagdagan pa ito sa pamamagitan ng paggamit ng mas maraming rhenium, ngunit ito ay napakamahal). Ang paggamit ng niobium silicide ay itinuturing na isang promising na direksyon, ngunit ito ay isang bagay ng malayong hinaharap.
Ngunit ang haluang metal ay ibinubuhos sa amag sa temperatura na 1450 o C at lumalamig kasama nito. Nag-crystallize ang cooling metal, na bumubuo ng indibidwal na equiaxed, iyon ay, humigit-kumulang sa parehong laki sa lahat ng direksyon, mga butil. Ang mga butil mismo ay maaaring malaki o maliit. Ang mga ito ay hindi mapagkatiwalaan, at ang gumaganang mga blades ay nawasak kasama ang mga hangganan ng butil at nabasag sa mga piraso. Walang isang blade ang maaaring tumagal ng mas mahaba kaysa sa 50 oras. Pagkatapos ay iminungkahi namin ang pagpapakilala ng isang modifier sa materyal ng paghahagis ng amag - mga kristal ng cobalt aluminate. Nagsisilbi sila bilang mga sentro, crystallization nuclei, na nagpapabilis sa proseso ng pagbuo ng butil. Ang mga butil ay pare-pareho at maliit. Ang mga bagong blades ay nagsimulang gumana sa loob ng 500 oras. Ang teknolohiyang ito, na binuo ni E. N. Kablov, ay gumagana pa rin, at gumagana nang maayos. At kami sa VIAM ay gumagawa ng toneladang cobalt aluminate at ibinibigay ito sa mga pabrika.
Ang lakas ng mga jet engine ay lumago, ang temperatura at presyon ng gas jet ay tumaas. At naging malinaw na ang multi-grain na istraktura ng metal ng talim ay hindi gagana sa ilalim ng mga bagong kondisyon. Iba pang mga ideya ang kailangan. Natagpuan ang mga ito, dinala sa yugto ng pag-unlad ng teknolohiya at naging kilala bilang direksyon na pagkikristal. Nangangahulugan ito na ang metal, kapag nagpapatigas, ay hindi bumubuo ng mga equiaxed na butil, ngunit ang mga mahabang columnar na kristal na mahigpit na pinahaba sa kahabaan ng axis ng talim. Ang isang talim na may tulad na istraktura ay lalaban sa bali nang napakahusay. Naalala ko tuloy ang matandang talinghaga tungkol sa walis na hindi masisira, bagama't lahat ng mga sanga nito ay walang kahirap-hirap na nabali.

PAANO GINAGAWA ANG DIRECTED CRYSTALLIZATION

Upang matiyak na ang mga kristal na bumubuo sa paddle ay lumalaki nang maayos, ang amag na naglalaman ng tinunaw na metal ay dahan-dahang inalis mula sa heating zone. Sa kasong ito, ang amag na may likidong metal ay nakatayo sa isang napakalaking tansong disk na pinalamig ng tubig. Ang paglaki ng kristal ay nagsisimula mula sa ibaba at umakyat sa bilis na halos katumbas ng bilis kung saan lumabas ang amag sa pampainit. Kapag lumilikha ng teknolohiya ng itinuro na pagkikristal, kinakailangan upang sukatin at kalkulahin ang maraming mga parameter - ang rate ng pagkikristal, ang temperatura ng pampainit, ang gradient ng temperatura sa pagitan ng pampainit at refrigerator, atbp. Kinakailangang pumili ng gayong bilis ng paggalaw ng amag na tumubo ang mga columnar crystal sa buong haba ng talim. Kung natutugunan ang lahat ng kundisyong ito, lumalaki ang 5-7 mahabang columnar crystal para sa bawat square centimeter ng cross-section ng blade. Ang teknolohiyang ito ay nagbigay-daan sa paglikha ng isang bagong henerasyon ng mga makina ng sasakyang panghimpapawid. Pero mas lumayo pa kami.
Ang pagkakaroon ng pag-aralan ang lumaki na mga kristal na columnar gamit ang mga pamamaraan ng X-ray, napagtanto namin na ang buong talim ay maaaring gawin mula sa isang kristal, na hindi magkakaroon ng mga hangganan ng intergrain - ang pinakamahina na elemento ng istraktura kung saan nagsisimula ang pagkawasak. Upang gawin ito, gumawa sila ng isang buto na pinapayagan lamang ang isang kristal na tumubo sa isang tiyak na direksyon (ang crystallographic formula ng naturang binhi ay 0-0-1; nangangahulugan ito na sa direksyon ng Z axis ang kristal ay lumalaki, at sa X-Y direksyon- Hindi). Ang binhi ay inilagay sa ibabang bahagi ng amag at ang metal ay ibinuhos, masinsinang pinalamig ito mula sa ibaba. Ang lumalagong nag-iisang kristal ay nagkaroon ng hugis ng isang talim.
Gumamit ang mga inhinyero ng Amerikano ng water-cooled na tansong crystallizer para sa paglamig. At pagkatapos ng ilang mga eksperimento, pinalitan namin ito ng isang paliguan ng tinunaw na lata sa temperatura na 600-700 K. Ito ay naging posible upang mas tumpak na piliin ang kinakailangang gradient ng temperatura at makakuha ng mga produkto Mataas na Kalidad. Ang VIAM ay nagtayo ng mga instalasyon na may mga paliguan para sa pagpapalaki ng mga single-crystalline blades - napakahusay na mga makina na may kontrol sa computer.
Noong 1990s, nang bumagsak ang USSR, ang sasakyang panghimpapawid ng Sobyet, pangunahin ang mga MiG fighters, ay nanatili sa East Germany. Ang kanilang mga makina ay may mga talim ng aming produksyon. Ang metal ng mga blades ay sinuri ng mga Amerikano, pagkatapos nito sa lalong madaling panahon ang kanilang mga espesyalista ay dumating sa VIAM at hiniling na ipakita kung sino ang lumikha nito at kung paano. Ito ay lumabas na binigyan sila ng gawain ng paggawa ng metro-mahabang monocrystalline blades, na hindi nila malutas. Nagdisenyo kami ng planta para sa high-gradient casting ng malalaking blades para sa mga power turbine at sinubukan naming ialok ang aming teknolohiya sa Gazprom at RAO UES ng Russia, ngunit hindi sila nagpakita ng interes. Gayunpaman, mayroon na kaming halos handa na pang-industriya na pag-install para sa paghahagis ng metro-haba na mga blades, at susubukan naming kumbinsihin ang pamamahala ng mga kumpanyang ito ng pangangailangan na ipatupad ito.

Sa pamamagitan ng paraan, ang mga turbine para sa enerhiya ay isa pa kawili-wiling gawain, na napagpasyahan ng VIAM. Ang mga makina ng sasakyang panghimpapawid na umabot na sa katapusan ng kanilang buhay ng serbisyo ay nagsimulang gamitin sa mga istasyon ng gas pipeline compressor at sa mga planta ng kuryente na nagpapagana ng mga bomba ng pipeline ng langis. Ngayon ay naging apurahang lumikha ng mga espesyal na makina para sa mga pangangailangang ito na gagana sa mas mababang temperatura at gumaganang presyon ng gas, ngunit mas matagal. Kung ang buhay ng serbisyo ng isang makina ng sasakyang panghimpapawid ay halos 500 oras, kung gayon ang mga turbine sa pipeline ng langis at gas ay dapat gumana nang 20-50 libong oras. Ang isa sa mga unang nagsimulang magtrabaho sa kanila ay ang Samara design bureau sa ilalim ng pamumuno ni Nikolai Dmitrievich Kuznetsov.

HEAT-RESISTANT ALLOYS

Ang monocrystalline blade ay hindi lumalaki - sa loob nito ay may isang kumplikadong hugis na lukab para sa paglamig. Kasama ang CIAM, nakabuo kami ng configuration ng cavity na nagbibigay ng cooling efficiency coefficient (ang ratio ng temperatura ng blade metal at working gas) na 0.8, halos isa at kalahating beses na mas mataas kaysa sa mga serial na produkto.

Ito ang mga blades na inaalok namin para sa mga bagong henerasyong makina. Ngayon ang temperatura ng gas sa harap ng turbine ay halos hindi umabot sa 1950 K, at sa mga bagong makina ay aabot ito sa 2000-2200 K. Para sa kanila, nakagawa na kami ng mga high-heat-resistant alloys na naglalaman ng hanggang labinlimang elemento ng periodic table, kabilang ang rhenium at ruthenium, at heat-protective coatings, kung saan kasama ang nickel, chromium, aluminum at yttrium, at sa hinaharap - ceramic na gawa sa zirconium oxide na nagpapatatag sa yttrium oxide.

Ang unang henerasyon ng mga haluang metal ay naglalaman ng maliit na halaga ng carbon sa anyo ng titanium o tantalum carbide. Ang mga karbida ay matatagpuan sa kahabaan ng mga hangganan ng kristal at binabawasan ang lakas ng haluang metal. Inalis namin ang carbide at pinalitan ito ng rhenium, pinapataas ang konsentrasyon nito mula 3% sa mga unang sample hanggang 12% sa huli. Mayroon tayong kakaunting reserbang rhenium sa ating bansa; may mga deposito sa Kazakhstan, ngunit pagkatapos ng pagbagsak Uniong Sobyet ito ay ganap na binili ng mga Amerikano; Nananatili ang isla ng Iturup, na inaangkin ng mga Hapones. Ngunit mayroon kaming maraming ruthenium, at sa mga bagong haluang metal ay matagumpay naming napalitan ang rhenium dito.
Ang pagiging natatangi ng VIAM ay nakasalalay sa katotohanan na nakakagawa tayo ng mga haluang metal, ang teknolohiya para sa kanilang produksyon, at ang paraan ng paghahagis ng tapos na produkto. Ang isang malaking halaga ng trabaho at kaalaman ng lahat ng mga empleyado ng VIAM ay inilagay sa lahat ng mga blades.

Kandidato ng Technical Sciences I. DEMONIS, Deputy General Director ng VIAM

Inilunsad ng PJSC Ufa Engine Production Association (UMPO) ang pinakamalaking pag-install ng melting at casting para sa blade casting sa Europe sa advanced na blade casting site. Ang mga sukat ng kagamitan ay 9 metro ang lapad, 12 metro ang haba at 8.5 metro ang taas. Ang pag-install ay inilaan para sa paggawa ng mga blangko sa panahon ng paggawa ng mga bahagi ng makina para sa promising MS-21 civil aircraft. Ginagawang posible ng mga bagong kagamitan na matunaw mula 20 hanggang 150 kg ng isang espesyal na haluang metal, na ginagawang posible na ibuhos malaking dami blades sa isang cycle lang.

Ang bagong ROM ay aktibong kasangkot sa pagpapatupad ng isang magkasanib na proyekto sa pagitan ng UMPO at ng Moscow Institute of Steel and Alloys (NUST MISIS) upang bumuo at magpatupad ng resource-efficient na teknolohiya para sa paggawa ng hollow cast turbine blades. Gagamitin ito sa paggawa ng hindi lamang mga makina ng turbine ng sasakyang panghimpapawid, kundi pati na rin ang mga istasyon ng pumping ng langis at gas, "sabi ni Pavel Alinkin, tagapangasiwa ng promising program, deputy head ng technical development at re-equipment department.

Sa simula ng Nobyembre 2015, proyektong ito nanalo ng subsidy sa isang kompetisyon ng Ministry of Education ng Russian Federation sa ilalim ng Resolution No. 218 ng Gobyerno ng Russian Federation. Ang grant ay makakatulong sa UMPO na bawasan ang oras na kinakailangan upang ipakilala ang mga inobasyon sa pilot at mass production.

Ang asosasyon ay may malawak na karanasan sa pakikipagtulungan sa mga unibersidad ng Russia sa ilalim ng Resolution 218. Sa kasalukuyan, ang kumpanya ay nagtatrabaho sa dalawa pang teknolohiya: para sa produksyon ng mga manipis na pader na malalaking sukat na titanium castings (na may MISiS at USATU) at mga bahagi na gawa sa heat-resistant aluminum (na may USATU at iba pang mga unibersidad). Dalawang proyekto - kasama rin ang MISiS at UGATU - ay matagumpay na natapos, ang kanilang mga resulta ay kasalukuyang inilalagay sa produksyon. Ito ang teknolohiya para sa pagmamanupaktura ng turbine support ng VK-2500 helicopter engine at ang paggawa ng mga unicycle at blisk gamit ang linear friction welding.

Sa unang pagkakataon sa Russia, posibleng mag-cast (ang pamamaraan ay tinatawag na investment casting) ng mga makabagong blades mula sa titanium aluminide alloy, na dalawang beses na mas magaan kaysa sa kanilang mga katapat na nakabatay sa nikel. Ang teknolohiya para sa paggawa ng mga bagong blades ay nailagay na sa produksyon sa Ufa Engine Production Association (UMPO PJSC). Inaasahan na ang titanium intermetallic blades ay gagamitin sa bagong Russian PD-14 engine para sa Russian short-medium-haul passenger aircraft na MS-21. Sa pamamagitan ng pagbabawas ng bigat ng sasakyang panghimpapawid, ang bagong pag-unlad ay magbibigay-daan dito na magdala ng mas maraming pasahero na may mas kaunting pagkonsumo ng gasolina.

"Ngayon, ang paggawa ng mga produkto mula sa titanium aluminide ay may malaking pangangailangan sa civil aviation. Ang aming pag-unlad ay hindi mas mababa sa mga analogue ng mundo mula sa Europa at USA. Napakahalaga na ito ay isang ganap na domestic development: ang mga blades ay maaaring gawin gamit ang domestic equipment at mula sa domestic materials," sabi ng pinuno ng research group, pinuno ng departamento ng "Technology of Foundry Processes and Artistic Processing of Materials" sa NUST MISIS, Propesor Vladimir Belov sa isang panayam. Ang paglipat sa bagong teknolohiya ay makabuluhang bawasan ang bigat ng makina, bilang isang resulta posible na magdala ng mas maraming pasahero o kargamento sa malalayong distansya. Bukod sa, bagong teknolohiya Ang paggawa ng mga blades ay makabuluhang bawasan ang epektibong centrifugal stress sa compressor at turbine ng mga makina ng sasakyang panghimpapawid, bawasan ang inertia ng mga turbine at compressor, at sa gayon ay mabawasan ang pagkonsumo ng gasolina at mga greenhouse gas emissions sa kapaligiran.

Ang imbensyon ay nauugnay sa larangan ng mechanical engineering, katulad ng mga pamamaraan para sa paggawa ng aircraft gas turbine engine (GTE) blades mula sa mga materyales na maaaring ma-deform sa malamig o mainit na estado. Isang blade blade ang ginawa. Bumubuo sila ng aerodynamic profile sa bawat seksyon ng balahibo. Bumuo ng shank. Ang mga operasyon sa pagtatapos ay isinasagawa. Ang pagbuo ng airfoil at shank ay isinasagawa sa pamamagitan ng sabay-sabay na pag-twist ng feather at shank at ang kanilang pagkakalibrate sa stamp. Ang isang patag na workpiece ay ginawa gamit ang mga seksyon na ang lugar at haba ay pantay, ayon sa pagkakabanggit, sa lugar ng kaukulang mga seksyon ng naselyohang talim at ang haba ng mga chord ng mga seksyong ito. Ang resulta ay isang pagtaas sa rate ng paggamit ng metal at katumpakan ng pagmamanupaktura, isang pagtaas sa kalidad ng wide-chord gas turbine engine blades at isang pagbawas sa mga gastos sa oras. 2 may sakit.

Ang kasalukuyang imbensyon ay nauugnay sa larangan ng mechanical engineering, katulad ng mga pamamaraan para sa paggawa ng aircraft gas turbine engine (GTE) blades mula sa mga materyales na maaaring ma-deform sa malamig o mainit na estado.

Sa modernong mga disenyo ng mga tagahanga ng makina ng sasakyang panghimpapawid, malawak na ginagamit ang malalaking sukat na malawak na chord blades, na maaaring makabuluhang bawasan ang ingay ng fan, pataasin ang thrust at sa pangkalahatan ay dagdagan ang kahusayan ng isang gas turbine engine.

Ang mga tradisyunal na teknolohiya para sa paggawa ng mga blades ay kilala, kabilang ang paggawa ng blade blade sa pamamagitan ng pagtatatak ng sunud-sunod na pag-twist ng blade profile at mga allowance para sa blade at lock, na sinusundan ng pag-alis ng mga allowance sa pamamagitan ng pagputol, electrophysical at iba pang mga pamamaraan (Krymov V.V., Eliseev Yu.S., Zudin K.I. Produksyon ng gas turbine engine blades. M., "Mechanical Engineering / Mechanical Engineering - Flight", 2002, pp. 66-100, 101-197).

Ang pamamaraang ito ay nagiging lubhang labor-intensive at metal-intensive sa paggawa ng wide-chord blades dahil sa kanilang malalaking sukat (ang haba ay maaaring umabot sa 1.5 m, na may taas-to-chord ratio na mas mababa sa 2) at kumplikadong geometric na hugis.

Ang kumplikadong pagsasaayos ng mga paunang paglipat ay binabawasan ang paggawa ng mga kaugnay na operasyon, mula sa paglilinis ng mga depekto ng panlililak hanggang sa paggamit ng mga espesyal na suporta para sa pagpainit bago ang susunod na paglipat ng panlililak.

Ang pagbabawas ng allowance para sa pag-machining ng airfoil profile ay humahantong sa pagtaas ng mga partikular na puwersa ng stamping, at ang sabay-sabay na pagkuha ng panghuling configuration nito ay nangangailangan ng pagtaas sa higpit ng stamping kit assembly upang basagin ang mataas na puwersa ng paggugupit sa panahon ng stamping.

Ang sabay-sabay na pangwakas na pagtatapos ng profile ng balahibo sa mga tuntunin ng kapal at pagsasaayos, sa kabila ng mga kilalang pamamaraan ng mekanikal, kemikal at electrochemical na paggiling, ay isang napakahirap na operasyon.

Mayroong isang kilalang paraan para sa paggawa ng gas turbine engine blades (RF patent No. 2257277) - prototype. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay na sa unang yugto ng pagdidisenyo ng teknolohikal na proseso, ang disenyo ng pagguhit ng talim ay muling ginawa, i-unwinding at ikinakalat ang mga seksyon ng disenyo ng talim, habang "inilalagay" ang mga chord ng mga hindi nakatali na mga seksyon sa isang eroplano . Ang resultang binagong pagguhit ng talim ay ang batayan para sa pagdidisenyo ng isang panlililak na blangko. Ang blank-stamping, na may untwisted profile ng feather, ay ginawa gamit ang mga paraan ng volumetric stamping na may allowance kasama ang feather at ang lock para sa karagdagang pagpoproseso ng pagputol. Pagkatapos alisin ang magaspang na allowance, halimbawa sa pamamagitan ng paggiling, ang profile ng talim ay pinaikot sa isang mainit na estado gamit ang mga espesyal na aparato. Kasunod nito, ang workpiece na ginawa sa ganitong paraan ay sumasailalim sa lahat ng tradisyonal na yugto ng proseso ng pagmamanupaktura ng talim.

Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang pagtukoy sa mga parameter ng kapangyarihan sa pamamagitan ng pagkalkula ng proseso ng mainit na pag-ikot ng blade blade na mayroong airfoil cross-section variable sa haba ay may problema dahil ang pagsusuri ng mga umiiral na modelo ng matematika para sa pagtukoy ng mga parameter ng puwersa sa panahon ng pamamaluktot ay limitado sa pagsasaalang-alang ng mga rod na may elementarya na mga geometric na seksyon (bilog, ellipse, parisukat, parihaba). Samakatuwid, ang mga pagpapapangit sa panahon ng pag-twist ng produkto ay hindi maiiwasang humantong sa pagbaluktot ng airfoil, na maaaring lumampas sa saklaw ng pagpapaubaya. Ang pagpili ng mga teknolohikal na mode at geometric na parameter ng workpiece ay nangangailangan ng malaking dami ng labor-intensive at matagal na eksperimentong trabaho para sa bawat uri ng wide-chord blade size. Ang proseso ay hindi matatag, depende sa maraming mga kadahilanan at nangangailangan ng espesyal na kagamitan.

Upang maalis ang mga negatibong aspeto sa itaas, iminungkahi na paghiwalayin ang mga operasyon: ang pagbuo ng kapal ng paghahatid ng profile ng balahibo at ang pagbuo ng tabas nito. Bilang karagdagan, ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang makabuluhang palawakin ang hanay ng mga kagamitan para sa pagsasagawa ng unang yugto, at ang lahat ng kasamang mga operasyon ng pagsasaayos at mekanikal na pagproseso ng yugtong ito ay isinasagawa sa isang tuwid na tabas na mas advanced sa teknolohiya.

Ang kasalukuyang imbensyon ay sumusubok na magpakilala ng isang bagong paraan para sa paggawa ng mga contoured na gas turbine engine blades, isang single-pass isothermal flashless final forging (twist + calibration) na paraan, na binabawasan o nalulutas ang mga nabanggit na problema.

Ang imbensyon ay malulutas ang problema sa paggawa ng malawak na chord gas turbine engine blades ng kumplikadong geometric na hugis gamit ang karaniwang kagamitan.

Ang teknikal na resulta ng kasalukuyang imbensyon ay upang mapabuti ang kalidad ng pagmamanupaktura ng wide-chord gas turbine engine blades, pati na rin ang katatagan ng teknolohikal na proseso habang sabay na binabawasan ang mga gastos.

Ang isang paraan para sa paggawa ng gas turbine engine blades, kabilang ang paggawa ng blade blade, pagbuo ng airfoil sa bawat seksyon ng blade airfoil, pagbuo ng shank at pagsasagawa ng mga operasyon sa pagtatapos, pagbuo ng airfoil sa bawat seksyon ng blade airfoil at pagbuo ng shank ay isinasagawa sa pamamagitan ng sabay-sabay na pag-twist sa airfoil at shank at pag-calibrate sa kanila sa isang die isothermal stamping, kung saan ang isang flat workpiece ay ginawa, na ginawa gamit ang mga seksyon na ang lugar at haba ay pantay, ayon sa pagkakabanggit, sa lugar ng kaukulang mga seksyon ng naselyohang talim at ang haba ng mga kuwerdas ng mga seksyong ito.

Ang kakanyahan ng imbensyon ay inilalarawan ng mga guhit, na nagpapakita ng:

figure 1 - wide-chord blade 1, ginawa, halimbawa, ng titan o isa sa mga haluang metal nito;

figure 2 - itinuwid na blangko ng isang malawak na talim ng chord.

Ang paraan ng paggawa ng mga blades ng gas turbine engine na iminungkahi ayon sa imbensyon ay isinasagawa bilang mga sumusunod.

1. Produksyon ng flat workpiece 4 (Fig. 2) sa pamamagitan ng mga paraan ng extrusion at (o) precision stamping, pati na rin ang rolling at (o) upsetting at (o) mechanical processing ng flat o long products.

2. Paghahanda ng mga pangunahing elemento 3 para sa kasunod na pagtatapos ng mekanikal na pagproseso ng balahibo at sa parehong oras ng pagtula ng mga elemento para sa single-transition stamping o sa yugto ng precision stamping ng workpiece at (o) karagdagang balahibo. pagproseso ng mga dating nakuha na workpiece o nakuha sa pamamagitan ng hinang sa workpiece 4 at karagdagang balahibo. pagpoproseso.

3. Paghahanda ng isang nakaplanong projection ng workpiece para sa single-transition stamping o sa yugto ng precision stamping ng workpiece at (o) karagdagang fur. pagproseso ng mga naunang nakuhang blangko (sinisigurado nito ang pagkakapantay-pantay ng mga kuwerdas ng blangko ng panulat 6 at ang mga kuwerdas ng tapos na produkto 7).

4. Paghahanda ng mga sukat ng taas ng workpiece para sa single-pass stamping o sa yugto ng precision stamping ng workpiece at (o) karagdagang balahibo. pagproseso ng mga dating natanggap na workpiece.

5. Paglalapat ng init at presyon sa workpiece para sa isothermal stamping (sabay-sabay na pag-twist ng airfoil (“feather”) 1 at ang buntot (“lock”) 2 na may sabay-sabay na pagkakalibrate) at paggawa ng mahalagang natapos na panlabas na configuration at mga sukat ng profile ng ang balahibo. Para sa high-angle twist ng airfoil (higit sa 40°) at pagkakalibrate ng wide-chord fan blades, ginagamit ang mga espesyal na inilagay na holding elements ng die equipment (hindi ipinapakita).

6. Pagtatapos ng produkto upang maalis ang labis na materyal mula sa nangunguna at sumusunod na mga gilid (5) ng isothermally stamped na panlabas na configuration upang makuha ang natapos na airfoil profile.

7. Pag-alis ng base (pagtula) ng mga elemento 3 ng Fig.1.

8. Mechanical processing ng blade shank (“lock”) 2.

Isang halimbawa ng isang tiyak na pagpapatupad. Ang pang-eksperimentong stamping ng isang malawak na chord gas turbine engine blade ay isinagawa sa isang closed die. Materyal - titanium alloy grade VT6. Ang temperatura ng panlililak ay hindi hihigit sa 850°C. Ang instrumento ay pinainit sa temperatura na hindi hihigit sa 850°C. Mga sukat ng tapos na talim: haba - 1200 mm, maximum na lapad ng chord 620 mm.

Ang iminungkahing pamamaraan para sa paggawa ng malawak na chord blades ay ginagawang posible na makabuo ng isang epektibong teknolohiya, sa paggamit kung saan posible na makabuo ng isang bilang ng mga blades para sa mga makina ng turbine ng gas mula sa mga advanced na metal at haluang metal.

Ang bentahe ng iminungkahing teknikal na solusyon ay ginagawang posible na palawakin ang mga teknolohikal na kakayahan ng karaniwang kagamitan at isagawa ang proseso sa pinakamababang gastos oras. Ang rate ng paggamit ng metal ay makabuluhang tumaas, ang katumpakan ng pagmamanupaktura at katatagan ng proseso ay nadagdagan.

Isang paraan para sa paggawa ng gas turbine engine blades, kabilang ang paggawa ng blade blade, pagbuo ng airfoil sa bawat seksyon ng blade airfoil, pagbuo ng shank at pagsasagawa ng mga operasyon sa pagtatapos, na nailalarawan sa pagbuo ng airfoil sa bawat seksyon ng blade airfoil at ang pagbuo ng shank ay isinasagawa sa pamamagitan ng sabay-sabay na pag-twist ng airfoil at shank at ang kanilang pagkakalibrate sa isang stamp sa pamamagitan ng isothermal stamping, habang gumagawa ng flat workpiece na ginawa gamit ang mga seksyon na ang lugar at haba ay pantay, ayon sa pagkakabanggit, sa lugar ng ​​ang kaukulang mga seksyon ng naselyohang talim at ang haba ng mga kuwerdas ng mga seksyong ito.

Mga katulad na patent:

Ang imbensyon ay nauugnay sa mechanical engineering, lalo na sa pagproseso ng mga metal sa pamamagitan ng ultrasonic forging, at maaaring magamit para sa paggawa ng mga bahagi na may mas mataas na teknikal at pagpapatakbo na mga katangian at para sa pagbuo ng mga bilugan na gilid na may variable na kapal.

Ang imbensyon ay nauugnay sa pagbuo ng metal at maaaring magamit sa industriya ng abyasyon sa paggawa ng blade blade na may dalawang shank o may isang shank at isang shroud. Ang pinainit na workpiece ay naka-install sa isang lalagyan sa pagitan ng dalawang half-matrices ng isang composite matrix na ginawa gamit ang isang channel. Sa kasong ito, ang bahagi ng workpiece ay inilalagay sa mas mababang suntok. Ang workpiece ay deformed upang bumuo ng isang leeg sa pamamagitan ng pagsasara ng mga semi-matrices. Pagkatapos ang isa sa mga blade shank ay nabuo sa pamamagitan ng paggalaw sa ibabang suntok pataas pagkatapos ihinto ang half-dies. Ang workpiece ay na-extruded sa pamamagitan ng channel ng composite die sa pamamagitan ng upper punch habang ang lower punch ay gumagalaw sa mas mababang posisyon. Sa kasong ito, ang bahagi ng workpiece ay naiwan sa lalagyan at isang panlililak ay nabuo variable na seksyon, lumalawak patungo sa natitirang bahagi ng workpiece sa lalagyan. Ang resulta ay isang pagpapalawak ng hanay ng mga stamping na ginawa, isang pagtaas sa rate ng paggamit ng metal, at isang pagtaas sa mga katangian ng lakas ng produkto. 2 may sakit.

Ang mga imbensyon ay nauugnay sa pagbuo ng metal at maaaring magamit sa paggawa ng mga blades ng turbine sa pamamagitan ng hot stamping. Ang paunang workpiece ay inilalagay sa isang pahalang na receiver ng isang split matrix, na binubuo ng dalawang half-matrices na may vertical split plane. Ang mga semi-matrice ay ginawa gamit ang isang pahalang sa pamamagitan ng butas na bumubuo ng isang receiver, at mga cavity para sa mga blades na matatagpuan sa radially na may kaugnayan sa receiver. Ang isang axial force ay inilalapat sa magkabilang dulo ng workpiece sa pamamagitan ng mga suntok na matatagpuan sa magkabilang panig. Bilang isang resulta, ang workpiece ay deformed hanggang sa ang mga cavity sa ilalim ng mga blades ay ganap na napuno at isang multi-piece forging ay nakuha. Ang forging ay binubuo ng mga blades na konektado ng isang press residue. Ang forging ay tinanggal mula sa die at ang mga blades ay pinaghihiwalay mula sa press residue. Ang resulta ay isang pagtaas sa plasticity ng materyal ng workpiece kapag dumadaloy ito sa lukab ng semi-dies, isang pagbawas sa teknolohikal na pagsisikap, pati na rin ang pagtaas sa katumpakan ng mga resultang produkto at ang rate ng paggamit ng materyal. 2 n. at 2 suweldo f-ly, 18 may sakit. 1 ave.

Ang imbensyon ay nauugnay sa larangan ng mechanical engineering, lalo na sa mga pamamaraan para sa paggawa ng mga blades ng makina ng turbine ng sasakyang panghimpapawid mula sa mga materyales na maaaring ma-deform sa isang malamig o mainit na estado.

Panimula

Ang paggawa ng mga blades ng gas turbine engine ay sumasakop sa isang espesyal na lugar sa modernong mechanical engineering. Ito ay dahil sa mga sumusunod na tampok ng paggawa ng talim.
1. Ang responsableng layunin ng mga blades sa makina. Ang mga blades ay tiyak na tinutukoy ang pagiging maaasahan at walang problema na operasyon ng mga gas turbine engine. Ang buhay ng serbisyo ng isang makina ay tinutukoy, bilang panuntunan, sa pamamagitan ng pagganap ng mga blades. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang teknolohiya para sa pagmamanupaktura at pagsubaybay sa mga blades ay dapat tiyakin ang katatagan ng kalidad ng kanilang produksyon at ibukod ang posibilidad ng pag-install ng mga blades na may mga paglihis sa mga geometric na sukat, kalidad ng ibabaw, metalurhiko at iba pang mga depekto sa makina.
2. Pagiging kumplikado mga geometric na hugis at ang mga kinakailangan para sa paggawa ng mataas na katumpakan ng talim. Ang balahibo ng talim ay isang talim ng variable na cross-section, na nililimitahan ng mga ibabaw ng kumplikadong hugis at tiyak na nakatuon sa espasyo kaugnay ng lock. Ang katumpakan ng pagmamanupaktura ng panulat ay nasa loob ng 0.05 x 0.15 mm. Ang locking na bahagi, kung saan ang mga blades ay nakakabit sa mga disk, ay ginawa na may katumpakan ng 0.01-0.02 mm.
3. Mass production ng mga blades. Ang isang modernong makina na may axial compressor ay may hanggang 2000 blades. Kaugnay nito, kahit na sa paggawa ng mga prototype na makina, ang paggawa ng mga blades ay isang serial na kalikasan.
4. Ang paggamit ng mga mahal at kakaunting materyales para sa paggawa ng mga blades. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang teknolohikal na proseso para sa paggawa ng mga blades ay dapat na ginagarantiyahan ang isang minimum na porsyento ng mga depekto.
5. Mahinang machinability ng mga materyales na ginagamit para sa paggawa ng mga blades. Ang mga blades ng turbine ay gawa sa mga haluang metal na nakabatay sa nikel, na may medyo mataas na tigas at mataas na lagkit.
Ang kumbinasyon ng mga salik na ito ay tumutukoy sa pagtitiyak ng paggawa ng talim.
Ang produksyon ng mga blades ay kasalukuyang pinagbubuti, pangunahin sa direksyon ng mekanisasyon at automation. Ang pag-aalis ng manu-manong paggawa ay hindi lamang binabawasan ang intensity ng paggawa, ngunit pinapabuti din ang kalidad ng paggawa ng talim.
Nakamit ang makabuluhang pag-unlad sa Kamakailan lamang sa larangan ng pagtindi ng mga mode ng pagproseso ng heat-resistant at titanium steels at alloys, pati na rin sa larangan ng pagmamanupaktura ng ceramic blades.

1. Layunin at disenyo ng mga nozzle blades

Ang mga gabay at gumaganang blades, ayon sa kanilang nilalayon na layunin, ay ang mga pangunahing bahagi ng steam at blade engine. Magkasama, bumubuo sila ng bahagi ng daloy ng turbine, kung saan ang thermal energy ng working medium (steam, gas) ay binago sa mekanikal na gawain ng umiikot na rotor. Ang set ng guide at working blades ay tinatawag na turbine blade apparatus.
Ang blade apparatus ay ang pinakamahal at pinaka kritikal na bahagi ng turbine. Ang kahusayan ng isang turbine—ang kahusayan nito—una sa lahat ay nakasalalay sa kalidad ng kagamitan ng talim. Ang lakas ng paggawa ng mga blades ng paggawa ng isang modernong makapangyarihang steam turbine ay umabot sa 42-45% ng kabuuang lakas ng paggawa ng pagmamanupaktura ng lahat ng bahagi nito.
Ang mga blades ng turbine ay gumagana sa ilalim ng napakahirap na mga kondisyon. Ang mga ito ay sumasailalim sa malakas na puwersa ng sentripugal, baluktot at mga pulsating na epekto ng kapaligiran sa pagtatrabaho, na nagiging sanhi ng mga panginginig ng boses ng mga blades, kung saan ang mga matunog na vibrations ay madaling masasabik. Ang lahat ng ito ay nangyayari sa mga unang yugto ng turbine sa mataas na temperatura ng kapaligiran sa pagtatrabaho, na nakakaapekto sa mga blades sa parehong kemikal at mekanikal; sa mga huling yugto, ang kaagnasan (erosion) ng mga gilid ng pumapasok ng mga blades ay nangyayari sa pamamagitan ng mga particle ng tubig na nakapaloob sa basang singaw.
Ang mga kondisyong ito ay nangangailangan ng isang partikular na maingat na diskarte sa disenyo ng mga blades, ang pagpili ng mga materyales para sa kanila at ang organisasyon ng kanilang produksyon. Ang partikular na pangangalaga ay dapat gawin upang maisagawa ang lahat ng mga sukat ng mga blades na bumubuo sa hugis at upang sumunod sa mga teknikal na kinakailangan na itinatag para sa kanilang paggawa. Ang mga paglihis mula sa mga guhit ay maaaring maging sanhi ng karagdagang mga stress sa mga blades na hindi kasama sa mga kalkulasyon, na, naman, ay maaaring humantong sa isang malubhang pagkabigo ng turbine.
Ang nozzle apparatus ng unang yugto ay hugasan ng gas, ang temperatura kung saan, isinasaalang-alang ang hindi pantay pagkatapos ng combustion chamber, ay maaaring 100 -120 ° C na mas mataas kaysa sa average na masa sa harap ng turbine. Samakatuwid, sa mga high-temperature na gas turbine ito ay pinalamig nang napakatindi. Ang mass-average na temperatura sa harap ng turbine ay dapat ituring na weighted average na temperatura ng stagnation nang direkta sa harap ng mga rotor blades. Pinapayagan nito ang hangin na magamit nang mas malaya upang palamig ang mga nozzle blades sa unang yugto, gayunpaman, ang mga maliliit na aerodynamic na pagkalugi sa mismong kagamitan ng nozzle at isang daloy na pinakamataas na pare-pareho sa temperatura, presyon at direksyon nang direkta sa harap ng gumaganang mga blades nito. dapat tiyakin ang yugto.
Ang mga nozzle blades ay karaniwang bahagyang baluktot sa kahabaan ng radius at samakatuwid ang mga cooling system na ginamit ay maaaring ipatupad sa ilalim ng halos lahat ng mga batas ng stage twist.
Ang nozzle apparatus ng unang yugto ng turbine ay karaniwang ginagawang collapsible na may double-support nozzles, dahil nakikita nito ang pinakamalaking pagbaba ng presyon, ngunit may kinakailangang kalayaan ng thermal expansion (Fig. 1, a). Ang lahat ng mga bago ay may mga cooled nozzle blades na ang hangin ay pinakawalan sa gilid ng exit. Ang hangin na ito, na may halong pangunahing daloy ng gas, ay gumagana sa kasunod na mga gilid ng turbine, kaya ang pagkonsumo nito ay hindi nagdudulot ng malaking pinsala sa kahusayan ng turbine. Ang mga hollow cooled nozzle blades ay ginawa sa pamamagitan ng precision casting (nawalang wax). Ang unang yugto ng turbine ng GTK-16 TMZ unit ay may welded-brazed blades.
Para sa mga nozzle device ng mga kasunod na yugto, ang mga blades na naka-mount sa cantilever ay ginagamit sa nakatigil na pagsasanay (Larawan 1, b). Sa planta ng turbo engine, pinagsama ang mga ito sa mga pakete (segment) ng tatlo o apat na piraso, at sa pagitan ng mga pakete ay naiwan sila

Mga disenyo ng mga blades ng asin

A)

b)

V)

a - dalawang-suportang air-cooled nozzle blade; b - nakakabit sa cantilever
talim ng gabay ng turbine; c - adjustable nozzle apparatus na may spherical na paglilimita sa mga ibabaw.

kanin. 1

Mga seksyon ng profile na bahagi ng cooled nozzle blades

a - convective cooling na may deflector; b - convective-film cooling; c - matalim na paglamig; g - paglamig ng intra-wall;
1 - deflector; 2 - cast blade; 3 - porous coating; 4 - patong na proteksiyon sa init.
kanin. 2

Ang mga non-separable nozzle device ay ginagamit sa anyo ng mga welded diaphragms. Nangangailangan sila ng mga espesyal na hakbang sa disenyo upang matiyak ang thermoelasticity at upang maiwasan ang mga leashes. Mas gusto ang mga guwang at manipis na pader na diaphragms na walang pahalang na connector.
Kanais-nais din na gawing guwang ang mga uncooled nozzle blades upang mabawasan ang mga thermal stress sa mga gilid ng labasan sa mga biglaang paghinto. Sa lahat ng mga kaso, ito ay kinakailangan upang i-minimize ang init dissipation mula sa nozzle blades sa stator bahagi secure ang mga ito.
Ang mga nozzle device ng dalawa at tatlong shaft ay nangangailangan ng mahigpit na pagpapaubaya sa exit cross-sectional area ng unang yugto ng bawat turbine upang matiyak ang kalkuladong pamamahagi ng mga patak ng init sa pagitan nila. Sa kondisyon ng pagpapatakbo, ang lugar ng mga high at low pressure turbine ay tumataas ng iba't ibang halaga.
Ang mga adjustable na nozzle device ay nangangailangan ng espesyal na atensyon sa disenyo. Upang mabawasan ang mga radial clearance sa mga dulo ng mga blades, ang mga meridional na ibabaw na katabi ng umiikot na mga blades ng gabay ay dapat gawin kasama ang mga sphere na inilarawan ng radii mula sa gitna na matatagpuan sa intersection ng axis ng mga blade axle na may turbine axis (Fig. 1, c). Ang pagpapasimple ng disenyo ay nakakamit sa medyo maliit na bilang ng malalawak na blades, gayunpaman, ang axial clearance sa pagitan ng nozzle at working blades ay mas malakas na nagbabago kapag sila ay pinaikot. Ang kinakailangang hanay ng pagpapatakbo para sa pagbabago ng lugar ng nozzle apparatus ay ± 10%.
Sa iba't ibang disenyo ng mga cooled nozzle blades, ang deflector blades ay ang pinakakaraniwan (Fig. 2, a). Ang panlabas na kapangyarihan shell ay karaniwang ginawa sa pamamagitan ng precision cast. Ang isang insertable thin-walled deflector ay nagbibigay-daan para sa mahusay na convective cooling ng mga dingding at jet cooling mula sa loob ng nangungunang gilid ng blade. Ang coolant ay umaalis sa talim nang madalas sa pamamagitan o malapit sa guwang na gilid ng labasan. Sa gayong mga blades, gumagalaw ang coolant sa axis ng blade. Sa mga unang disenyo ng mga pinalamig na first-stage na nozzle device, ginamit ang longitudinal flow ng coolant nang hindi naglalabas ng hangin sa gilid. Sa ngayon, dahil sa maliit na epekto ng paglamig, ang mga ganitong disenyo ay bihirang ginagamit at para lamang sa pangalawa o pangatlong yugto.
Mga kalamangan ng isang talim na may nakapasok na deflector para sa cross-section ng cooler:
pinaglalapit ang mga koepisyent ng paglipat ng init ng hangin at gas, na nagbibigay ng pare-parehong temperatura sa cross section ng talim;
ang posibilidad ng pagpapatupad ng magkakaibang paglamig ng mga seksyon ng talim sa taas at cross-section dahil sa lokasyon at bilang ng mga butas sa deflector;
ang kakayahang ayusin ang lalim ng paglamig ng talim sa proseso ng pag-fine-tuning o pagtaas ng mapagkukunan;
comparative simple ng intensifying heat exchange sa air side dahil sa iba't ibang turbulators.
Ang deflector ay isang manipis na pader na naselyohang shell ng dalawang bahagi, konektado gamit ang spot o roller welding, kung minsan ay paghihinang. Posible na gumawa ng isang deflector sa pamamagitan ng pagpapapangit at pagbabarena ng isang manipis na pader na tubo. Ang pagbubutas ng deflector sa ilang mga lugar ay ginagawang posible na patindihin ang convective heat transfer dahil sa jet cooling. Ang konsentrasyon ng jet cooling sa isang lugar ay tinatawag na shower cooling.
Ang mga nozzle blades na may convective-film cooling ay ginagamit para sa mas mataas na temperatura ng gas (Tg > 1200 - 1250 °C) kaysa sa puro convective cooling. Kumokonsumo ito ng mas nakakalamig na hangin kaysa sa hindi pag-ihip ng cooling film. Gayunpaman, para sa unang yugto ng nozzle blades ito ay hindi napakahalaga. Ang bentahe ng convective film cooling ng mga blades (Larawan 2, b) ay ang posibilidad ng karagdagang pagbabawas ng temperatura ng metal ng 100 °C o higit pa. Ang isa pang bentahe ay ang kakayahang alisin ang lokal na overheating ng talim sa pamamagitan ng paglikha ng karagdagang puwang ng pamumulaklak sa harap ng lugar na may mataas na temperatura. Gayunpaman, ang pelikula ay mabilis na nabubulok at ang mga puwang ng pamumulaklak ay dapat na ulitin. Bilang karagdagan, ang epekto ng blown film sa boundary layer ay nagdudulot ng pagtaas sa aerodynamic loss. Sa panahon ng paglamig ng pelikula, karaniwang may hindi pantay na temperatura sa cross section ng blade.
Sa domestic drive nozzle blades na may convective-film cooling sa pagtatapos ng 80s, hindi pa sila laganap, ngunit lumitaw sa bagong 90s.
Kabilang sa mga cooling system para sa mga nozzle blades na ginagawa ngunit hindi ginagawa, binabanggit namin ang mga blades na may penetrating cooling at mga blades na may intra-wall cooling.
Ang penetrating cooling, kung saan ang hangin ay dumadaan sa maliliit na butas (pores) sa dingding ng blade, ay inilaan para sa napakataas na temperatura, halimbawa Tg = 1600 °C. Ito ay sa ilalim ng mga kundisyong ito na posible na makamit ang isang makabuluhang pagbawas sa paglamig ng pagkonsumo ng hangin kumpara sa convective film cooling. Ang penetrating cooling ay mas malapit na nauugnay sa teknolohiya ng pagmamanupaktura ng mga blade wall kaysa sa iba pang mga paraan ng paglamig. Bilang isang patakaran, ang mga nozzle blades na may penetration cooling ay sleeve-type, i.e. ang isang manipis na shell ay sumasakop sa matigas na core ng talim (Larawan 2, c). Ang mga makabuluhang disadvantage ay ang pangangailangan para sa masusing paglilinis ng malamig na hangin at ang panganib ng mga pores na barado ng mga dispersed na particle na nasa mga produkto ng pagkasunog.
Ang isa pang promising na uri ng liner (shell) blades ay mga blades na may intra-wall cooling. Dito, ginagamit ang isang longitudinal coolant flow (Larawan 2, d).

2. Mga materyales na ginamit para sa paggawa ng mga blades

Ang temperatura ng metal ng mga blades ng nozzle ay tinutukoy ng temperatura ng gumaganang likido na naghuhugas ng mga blades ng isang naibigay na yugto at ang sistema ng paglamig. Ang mga baluktot na stress na nagmumula sa ilalim ng pagkilos ng daloy ng gas ay 50-80 MPa, at sa pag-asa ng mga malakas na mataas na temperatura ay umabot sila sa 130 MPa.
Ang mga blades ay nakalantad sa static at dynamic na mga epekto ng daloy ng gas. Sa kasong ito, ang mga pagbabago sa temperatura tulad ng mga thermal shock ay posible hanggang sa 400 0C, at sa mga promising hanggang 600 -700 0C. Para sa mga drive turbine, ang bilang ng mga pagsisimula sa bawat mapagkukunan ay umabot sa 200, para sa mga peak - 5000. Ang mga blades ay nakalantad din sa mga erosive at corrosive na epekto ng daloy ng mga produkto ng pagkasunog sa bilis na hanggang 700 m / s. Ang nilalaman ng alikabok ng daloy na may mga solidong particle hanggang sa 100 microns ang laki ay maaaring umabot sa isang konsentrasyon na 0.3 mg/m3. Sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon sa atmospera, ang mga halagang ito ay maaaring panandaliang tumaas sa 250 microns at 2.5 mg/m3, ayon sa pagkakabanggit. Kung mayroong mga kagamitan sa paglilinis ng hangin, ang nilalaman ng alikabok ng daloy ng hangin ay hindi dapat lumampas sa itinatag na mga pamantayan.
Ang pagsusuri ng mga kondisyon kung saan gumagana ang mga blades at ang pag-aaral ng mga tipikal na aksidente ng blade apparatus ay natukoy ang mga sumusunod na kinakailangan para sa materyal ng turbine nozzle blades:
A) mataas na paglaban sa init, i.e. pagpapanatili ng mataas na mga halaga ng lakas sa mataas na temperatura ng pagpapatakbo;
B) mataas na plasticity, kinakailangan para sa pare-parehong pamamahagi ng mga stress sa buong cross-sectional area ng talim; magandang paglaban sa mga lokal na stress;
B) mataas na lakas ng pagkapagod (pagtitiis);
D) mataas na pagbabawas ng attenuation;
D) katatagan ng istraktura, tinitiyak ang katatagan ng mga mekanikal na katangian sa panahon ng pagpapatakbo ng mga turbine;
E) mataas na pagtutol sa oksihenasyon at scaling sa mataas na temperatura;
G) kanais-nais na mga teknolohikal na katangian, na nagpapahintulot sa paggamit ng mas makatuwirang mga pamamaraan ng pagproseso ng mga blades (pangunahin ang pagputol) at pagtiyak ng tumpak na pagpapatupad ng laki ng profile at mataas na kalinisan ng pagproseso. Ang metal para sa mga blades ay dapat na mahusay na huwad, naselyohang, riveted nang walang mga bitak, yumuko nang maayos at pinagsama sa isang malamig na estado. Sa kaso ng mga welded na istraktura, ang metal ng mga blades ay nangangailangan ng mahusay na weldability.
H) Mataas na pagtutol sa pagguho.
Ang mga casting o wrought nickel-based na haluang metal ay ginagamit bilang materyal para sa mga nozzle blades ng mga unang yugto. Sa mga temperatura ng gas hanggang sa 700 °C, ang mga austenitic na bakal ay dating ginamit. Para sa mga blades ng mga huling yugto sa temperatura ng gas na mas mababa sa 580 °C, posible ring gumamit ng mga alloyed chromium steel. Para sa mga blades na gumagana sa mga temperatura na higit sa 650 hanggang 8000 C, ginagamit ang mga haluang metal na lumalaban sa init batay sa nikel. Kabilang sa mga ito ang ZhS6K, EI929VD, EI893, N70VMYUT, KhN80TBYu, atbp.
Sa mga temperatura ng gas na 800°C at mas mataas, at kung mayroong sulfur sa fuel gas at sa 720°C, kinakailangang maglapat ng mga protective coatings sa mga nozzle at working blades na mayroong chromium content sa haluang metal na mas mababa sa 20% , sa pamamagitan ng chromoalitizing, chromosilicidal plating o chromoaluminosiliconizing, atbp. Ang kapal ng protective coating ay 30 - 60 microns. Ginagamit din ang mga enamel coatings, at ginagamit ang mga heat-protective coating para sa mga cooled blades.

3. Uri ng workpiece

Ang mga sumusunod na uri ng workpieces ay ginagamit para sa paggawa ng mga blades: strip steel, sheet steel, forgings, stampings, hot-rolled profile strips (ang tinatawag na light-rolled profile) at precision investment casting. Ang pinakakaraniwang blangko para sa mga blades ay ang mga light-rolled na profile at mga stamping.
Uri ng workpiece ay may malaking impluwensya para sa kasunod na proseso ng teknolohikal na pagproseso, samakatuwid, kapag pumipili ng mga makatwirang workpiece, dapat isaalang-alang ng isa ang lahat ng mga tiyak na kondisyon ng produksyon at, lalo na, ang hugis ng mga blades, ang kanilang dami at ang tiyempo ng mga order.
Ang pangunahing paraan ng paggawa ng mga nozzle apparatus blades ay ang precision lost wax casting, pangunahin mula sa casting alloys LK4, ZhS6, ZhS6-K, atbp.
Ang paggamit ng precision lost wax casting ay ginagawang posible na makakuha ng mga workpiece na may pinakamababang allowance para sa balahibo. Ang mekanikal na pagproseso ng mga blangko ng naturang mga blades ay pangunahing binubuo ng pagproseso ng mga kandado ng talim.
Ang nawalang wax casting ay may mga sumusunod na pakinabang kumpara sa iba pang mga pamamaraan para sa paggawa ng mga blangko para sa mga blades ng nozzle apparatus;
1) ang kakayahang makakuha ng mga workpiece ng mga kumplikadong hugis, na may ibabaw na tapusin na 5-6 at katumpakan sa loob ng ika-4 na klase;
2) ang posibilidad ng pagkuha ng mga guwang na blades na may kapal ng pader na hanggang 0.5 mm.
Ang mga kawalan ng pamamaraang ito ay kinabibilangan ng:
1) ang pangangailangan na gumamit ng mga mamahaling haluang metal at pantulong na materyales para sa paghahagis;
2) tagal ng ikot ng produksyon.
Sa ilang mga makina, ang mga blades ng nozzle apparatus ay nagsimulang gawin mula sa sheet heat-resistant material gamit ang cold stamping method, na sinusundan ng electric welding ng exit edge.

4.Basic na kinakailangan para sa mekanikal na pagproseso ng mga blades

Ang magandang kalidad ng mga blades, tulad ng lahat ng iba pang bahagi ng turbine, ay nakasalalay sa tamang execution mga sukat ng disenyo at pagtatapos sa ibabaw na tinukoy sa mga guhit. Ang bawat bahagi ng talim (buntot, gumaganang bahagi at ulo) ay may iba't ibang layunin. Ang buntot ay nagsisilbing secure na secure ang talim sa turbine housing. Ang gumaganang bahagi ay idinisenyo upang sumipsip ng presyon ng singaw, at ang ulo ay para sa paglakip ng bendahe. Kung ang buntot ay may talim ng balikat alinsunod sa layunin ng serbisyo nito pinakamahalaga ay may antas ng katumpakan kung saan ginawa ang lahat ng mga sukat ng landing ng buntot, pagkatapos ay para sa nagtatrabaho na bahagi, ang mga sukat na hindi mga sukat ng landing, ang antas ng kalinisan ng pagproseso ay napakahalaga. Ang isang mahusay na pinakintab na ibabaw ng gumaganang bahagi ay nakakatulong upang mabawasan ang pagkawala ng singaw dahil sa alitan laban sa ibabaw ng talim, habang sa parehong oras ay pinapataas ang anti-corrosion resistance ng talim.
Ang lahat ng laki ng talim, ayon sa mga kinakailangan para sa kanilang katumpakan, ay maaaring nahahati sa tatlong grupo.
Una: ang mga sukat kung saan nakasalalay ang likas na katangian ng koneksyon ng mga blades sa iba pang mga bahagi ng turbine, i.e. mga bahagi ng landing. Kabilang dito, una sa lahat, ang mga sukat ng mga buntot at mga spike para sa paglakip ng mga teyp ng bendahe. Ang diameter ng tenon (na may bilog na tenon) at ang lapad at kapal ng tenon (na may hugis-parihaba na tenon) ay isinasagawa ayon sa class 4 running fit.
Pangalawa: mga dimensyon na hindi lumalapag, ngunit nangangailangan ng mas mataas na katumpakan. Kabilang dito ang mga cross-sectional na sukat ng mga gumaganang bahagi; mga sukat na tinutukoy ang pag-install ng mga blades at ang lokasyon ng mga butas para sa pangkabit na wire, atbp. Ang mga sukat na ito ay ginawa alinman ayon sa ikatlo at ikaapat na mga klase ng katumpakan, o ayon sa mga libreng hindi karaniwang pagpapaubaya mula 0.1 mm hanggang 0.5 mm, depende sa laki ng talim.
Pangatlo: mga libreng sukat, na kadalasang kinabibilangan ng mga sukat ng mga fillet, chamfer at iba pang hindi gaanong kritikal na elemento ng mga blades. Ang katumpakan ng mga libreng dimensyon ay alinman sa hindi na-standardize o limitado sa mga tolerance ng ika-7 na klase ng katumpakan. Gayunpaman, kahit na sa kaso na walang mga pagpapaubaya na itinatag para sa mga libreng sukat, kadalasang isinasagawa ang mga ito ayon sa mga pagpapaubaya na itinatag para sa mga libreng sukat sa pamamagitan ng mga espesyal na teknolohikal na tagubilin na ibinigay sa isang naibigay na negosyo.
Ang kalinisan ng pagproseso ng mga seating surface ay pinananatili sa loob ng ika-6 na klase, ang mga gumaganang profile at fillet ng mga gumaganang bahagi ay nasa loob ng ika-8-9 na klase.
Ang pinakamahalaga ay ang mga sukat ng landing ng mga koneksyon sa buntot. Ang mga sukat na ito, pati na rin ang kalinisan ng pagproseso, ay dapat matiyak ng naaangkop na katumpakan ng pagproseso ng makina at ang kalidad ng tool sa paggupit. Ang isang pagguhit ng isang tipikal na talim ng nozzle apparatus ay ipinapakita sa Fig. 3.

Pagguhit ng tipikal na talim ng nozzle

A)

b)

a - lockless na disenyo, b-may lock.

kanin. 3

Ang katumpakan ng pagmamanupaktura ng mga pangunahing ibabaw ng mga blades ay nailalarawan sa pamamagitan ng sumusunod na data:
pagpapaubaya sa kapal ng profile ng balahibo ………………… +0.5 - 0,2;
tolerance sa kapal ng gilid ………………………. ±0.2;
hindi tuwid ng profile..……………………. 0.8 mm;
hindi tuwid ng trailing edge……………. 0.8 mm;
tolerance para sa kapal ng pader ng mga hollow blades.....±0.3mm;
kalinisan ng lock surface……………………………… 4— 5.

5. Karaniwang proseso ng machining

Ang teknolohikal na proseso para sa pagproseso ng anumang bagong talim ay maaaring madali at mabilis na mabuo ng isang technologist na may isang classifier at karaniwang mga teknolohikal na operasyon.
Ang mga haluang metal kung saan ginawa ang mga blades ay hindi gaanong naproseso sa pamamagitan ng pagputol (lalo na sa mga tool na metal). Kaugnay nito, ang mga operasyon sa pagproseso para sa mga blades na ito ay karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng paggiling.
Para sa mga blangko ng nozzle apparatus blades na ginawa ng precision casting na may allowance kasama ang blade para sa paggiling, ang pangunahing uri ng mekanikal na pagproseso ay ang paggiling ng mga kandado.
Ang mga balahibo ng talim ay karaniwang tinatapos sa pamamagitan ng kamay gamit ang mga gulong na nagpapakintab. Ang paunang paglilinis ng panulat ay isinasagawa gamit ang mga nakasasakit na gulong na may sukat na butil na 46-60.Ang ruta ng teknolohikal na proseso ng mekanikal na pagproseso ng mga nozzle apparatus blades (na may mga kandado) ay binubuo ng mga sumusunod na operasyon:

№ mga operasyon	ang pangalan ng operasyon	Kagamitan
	Kontrol ng workpiece
	Paggiling ng mga base na eroplano	Surface grinding machine MSZ
	Ang paglilinis ng makina ng exit edge ay nag-flush sa pangunahing ibabaw
	Paggiling sa mga gilid ng eroplano ng lock mula sa gilid ng labangan	Lapping machine
	Paggiling sa mga ibabaw ng lock	Surface grinding machine MSZ
	Sanding ang sprue	Surface grinding machine MSZ
	Paggiling ng dalawang eroplano ng lock mula sa likurang bahagi	Surface grinding machine
	Electrical discharge machining ng mga butas sa lock	Espesyal na pag-install
	Namumula	Washing machine
	Paggiling ng uka sa talampakan ng lock	Vertical milling machine
	Paggawa ng metal (pagpupulpot ng matutulis na mga gilid pagkatapos ng machining)
	Paghuhugas at paghihip	Washing machine
	Panghuling kontrol
	Deteksyon ng bahid ng kulay	Espesyal na pag-install
	Paglilinis ng mga may sira na lugar pagkatapos ng pagtuklas ng bahid ng kulay	Pagpapakintab ng ulo
	Pag-ukit
	Inspeksyon pagkatapos linisin ang mga sira na lugar
	Luminescent control
	Paglilinis ng mga depekto pagkatapos ng luminescent testing	Pagpapakintab ng ulo
	Naglalaba at nagpupunas	Washing machine

Ang ruta ng teknolohikal na proseso ng mekanikal na pagproseso ng mga blades ng isang nozzle apparatus ng isang lockless na disenyo ay binubuo ng mga sumusunod na operasyon:

Operation No.	ang pangalan ng operasyon	Kagamitan
	Blangko - precision casting nang walang allowance para sa mekanikal na pagproseso sa panulat
	Sanding ang dulo ng panulat	Surface grinding machine MSZ
	Radius milling mula sa entrance side­ walang gilid	Pahalang na milling machine
	Radius milling mula sa entrance side walang gilid	Pahalang na milling machine
	Mechanical deburring pagkatapos paggiling at pagdurog ng matalim na mga gilid	Pagpapakintab ng ulo
	Paghuhugas at paghihip	Washing machine
	Panghuling kontrol
	Deteksyon ng bahid ng kulay	Espesyal na pag-install
	Paglilinis ng mga depekto pagkatapos ng pagtuklas ng bahid ng kulay	Pagpapakintab ng ulo
	Pag-ukit
	Kontrolin pagkatapos hubarin
	Luminescent control	Espesyal na pag-install
	Deburring pagkatapos ng fluorescent testing	Pagpapakintab ng ulo
	Naglalaba at nagpupunas	Washing machine

Susunod, ang balahibo ay pinakintab na may mga nadama na bilog na may nakadikit na nakasasakit. Ang buli ay isinasagawa sa tatlong mga transition. Ang laki ng grit ng abrasive na ginamit sa pagproseso na ito ay 60, 180 at 220, ayon sa pagkakabanggit.

6. Uri ng mga makina

Dahil sa mataas na labor intensity ng manual profile fitting operations sa mga indibidwal na pabrika, sinubukang gawing makina ang mga operasyong ito.
Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 4 ang isang modernized na PSL machine para sa pagpapakintab sa likod ng nozzle apparatus blades. Ang makinang ito ay maaaring magproseso ng ilang bahagi nang sabay-sabay.
Ang MSh-81 at MSh-82 machine ng Moscow Grinding Machine Plant (Larawan 5) ay idinisenyo para sa pagproseso ng mga lockless nozzle blades, ang likod at labangan na kung saan ay may pare-parehong profile sa lahat ng mga seksyon. Ang balahibo ay pinoproseso gamit ang isang profile wheel, na itinutuwid gamit ang isang espesyal na profile cutter. Sa Fig. Ang Figure 6 ay nagpapakita ng isang espesyal na aparato na ginagamit sa cylindrical grinding machine para sa paggiling sa likod ng nozzle apparatus blades.
Ang aparato ay binubuo ng isang mekanismo para sa kasabay na pag-ikot ng grinding wheel spindle at ang front beam spindle, isang mekanismo para sa pagbibihis ng grinding wheel at isang mekanismo para sa pagmamaneho ng copier.
Ang headstock spindle 3 ay tumatanggap ng pag-ikot mula sa grinding head spindle sa pamamagitan ng isang sistema ng mga gulong ng gear upang matiyak ang kasabay na pag-ikot ng gulong at ang workpiece.
Mula sa spindle, ang pag-ikot ng produkto na may gear ratio na 2:1 ay ipinadala sa volumetric copier 2, na ginagamit para sa pagbibihis ng grinding wheel. Ang bilog 9 ay inaayos gamit ang isang espesyal na mekanismo. Sa baras 10 ng mekanismo ng pagbibihis ng gulong, ang isang pingga na may dalang profileing tool 8 ay mahigpit na naka-mount. Sa kabilang dulo ng shaft 10, isang roller 11 ay naka-mount, na konektado sa isang roller 6 na nakasalalay sa volumetric copier 12. Ang gumagalaw ang mekanismo ng dressing kasama ang axis ng pag-ikot ng grinding wheel. Para sa paunang paggiling ng volumetric copier, ginagamit ang isang reference blade 6, kung saan ang disk 7 ay nakasalalay, na pinapalitan ang grinding wheel.
Kapag ang reference blade 6 ay umiikot, ang disk 7 ay tumatanggap ng pahalang na paggalaw, na ipinapadala sa pamamagitan ng pingga ng baras 10 ng mekanismo ng dressing sa mekanismo ng paggiling ng gulong, na gumiling sa profile ng volumetric copier.
Pagkatapos ng paggiling ng volumetric copier, sa halip na ang grinding wheel, isang roller 11 ang naka-install, ang diameter nito ay katumbas ng diameter ng gulong. Sa halip na isang sector-disk, isang brilyante 8 ang naka-install, na na-profile ng isang grinding wheel. Pagkatapos bihisan ang grinding wheel, ang likod ng blade na naka-install sa lugar ng reference blade ay pinoproseso.
Ang mga blades ng nozzle apparatus ng isang bilang ng mga gas turbine engine ay ginawa sa pamamagitan ng precision casting gamit ang mga nawawalang modelo ng wax na may allowance kasama ang blade para sa paggiling.
Sa kasong ito, ang teknolohikal na proseso para sa pagproseso ng mga blades ay kasama (bilang karagdagan sa ipinahiwatig na mga operasyon) din ang mga operasyon para sa paggiling ng airfoil profile, na isinagawa sa mga makina KhSh-185V, KhSh-186 at sa modernized na unibersal na paggiling na makina.
Ang mga hollow na disenyo ng nozzle blades ay naging laganap sa mga high-temperature na gas turbine engine. Ang ganitong mga blades ay ginawa din sa pamamagitan ng precision casting, na may ceramic o iba pang mga rod na bumubuo ng isang panloob na lukab.
Ang mga kandado ng mga blades ng nozzle apparatus ay pinoproseso sa mga surface grinding machine. Ang talim na ipoproseso ay naka-install sa isang espesyal na cassette. Ang mga base sa kasong ito ay ang ibabaw ng labangan at ang gilid ng balahibo. Ang clamp ay isinasagawa kasama ang ibabaw ng likod. Ang kinakailangang pag-aayos ng mga locking plane ay nakamit sa pamamagitan ng pag-ikot ng cassette at pag-install nito sa kaukulang mga ibabaw (Fig. 7.
Ang pagproseso ng mga base ng nozzle apparatus blades ay maaaring isagawa gamit ang isang semi-awtomatikong surface grinder model BS-200. Gumagana ang makina sa isang semi-awtomatikong cycle at tinitiyak ang pare-parehong pamamahagi ng allowance sa pagitan ng likod at ng labangan. Ang makina ay may isang elektronikong aparato para sa pare-parehong pamamahagi ng allowance kasama ang profile ng panulat, pati na rin ang isang aparato para sa walang brilyante na dressing ng gulong. Ang mga bahagi ay na-secure sa isang espesyal na kabit na may quick-release clamp.

7. Pag-secure ng mga workpiece

Sa panahon ng pagproseso, ang workpiece (bahagi) ay nakatuon nang naaayon at dapat na hindi gumagalaw. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pag-aayos nito sa isang kabit o sa isang makina.
Sa kaibahan sa pagbabase ng isang workpiece, kapag ang isang iba't ibang bilang ng mga bono ay inilapat dito at ito ay pinagkaitan ng tatlo, apat, lima at anim na antas ng kalayaan, sa lahat ng mga kaso ng pangkabit ang workpiece ay dapat na bawian ng anim na antas ng kalayaan.
Para sa layuning ito, ang iba't ibang mga clamping device ay ginagamit (mechanical, hydraulic, pneumatic, magnetic, vacuum, atbp.), Batay sa paggamit ng friction forces.
Ang mga clamping device sa mga fixture ay dapat lumikha ng patuloy na pakikipag-ugnay ng mga base sa mga reference point (tiyakin ang tamang pagbabase) at immobility ng workpiece sa panahon ng pagproseso nito (pag-aayos ng workpiece).
Dapat pansinin na mas maliit ang bilang ng mga base at mga punto ng suporta na ginagamit kapag binase ang mga workpiece, mas simple, mas produktibo at mas mura ang disenyo ng mga device. Samakatuwid, kapag binase ang mga workpiece na pinoproseso, kinakailangan na magsikap na gamitin ang pinakamaliit na bilang ng mga base na may pinakamaliit na bilang ng mga reference point, na maaaring matiyak ang pagsunod sa mga sukat at hugis ng bahagi na tinukoy sa pagguhit.

Pagpapakintab sa likod ng mga blades ng nozzle apparatus
sa isang modernized PSL machine

Pangkalahatang view at working area ng surface grinding machine
mga modelong MSh-81 at MSh-82

kanin. 5

Paggiling sa likod ng talim ng nozzle apparatus
sa isang modernized copy grinding machine

1—stop, 2—copier, 3—spindle, 4—frame para sa pag-aayos ng standard blade, 5—blade, 6—standard blade, 7—disc, 8—diamond, 9—grinding wheel, 10—dressing mechanism shaft, 11 — roller, 12—copier disk.
kanin. 6

Paggiling sa mga eroplano ng mga lock ng nozzle blade

kanin. 7

8. Teknikal na kontrol ng mga blades

Ang mga blades ay sinusuri kapwa sa panahon ng machining at pagkatapos nito makumpleto. Kasama sa kontrol ng scapula ang:
pagkilala sa panlabas at panloob na mga depekto sa materyal; pagsuri sa pagkamagaspang ng mga naprosesong ibabaw alinsunod sa mga kinakailangan ng pagguhit; pagsuri sa mga sukat, hugis ng mga profile ng balahibo (likod, labangan) at mga kandado at ang kanilang kamag-anak na posisyon; pagpapasiya ng masa at dalas ng natural na vibrations ng mga blades; random na pagsubok ng turbine at compressor blades para sa pagkapagod. Sa hollow cooled LPT working blades, sinusuri ang daloy ng tubig sa internal cavity (spill testing of the blades).
Ang pagsubaybay sa panlabas at panloob na mga depekto sa materyal ng mga blades ay ginagawang posible upang makilala ang mga bitak at buhok sa ibabaw, mga cavity, porosity, delamination, mga dayuhang pagsasama at mga natuklap sa materyal. Para sa layuning ito, ginagamit ang etching, color flaw detection, luminescent, magnetic at ultrasonic na mga pamamaraan ng pagsubok.
Ang pamamaraan ng magnetic particle ay batay sa pagkahumaling ng mga particle ng iron powder sa mga magnetic pole na nabuo sa magnetized na bahagi sa mga lugar kung saan may discontinuity. Nakikita ng magnetic particle method ang mga bitak na may lapad na bukas na 0.001 mm o higit pa, at may lalim na 0.01 mm o higit pa. Ang kamag-anak na pagiging simple at medyo mataas na pagiging maaasahan ng pamamaraang ito ay nag-ambag sa malawakang pag-aampon nito.
Ginagamit ang mga pamamaraan ng inspeksyon ng kulay at luminescent (mga pamamaraan ng pagtuklas ng capillary flaw) upang matukoy ang mga depekto na umaabot sa ibabaw ng isang bahagi. Ang paraan ng pagtuklas ng bahid ng kulay ay batay sa kakayahan ng espesyal na pulang pintura na tumagos nang malalim sa mga depekto sa ibabaw at puting pintura na sumipsip ng pula pintura mula sa depekto. Nakikita ng pamamaraan ang mga bitak sa lapad mula sa 0.01 mm, sa lalim mula sa 0.05 mm at sa haba mula sa 0.3 mm.
Ang paraan ng luminescent (LUM-A) ay batay sa kakayahan ng ilang likido na kumikinang kapag na-irradiated ng ultraviolet light. Ang luminescent method na LUM-A ay mapagkakatiwalaang nakakakita ng mga bitak sa ibabaw, pores, loose spot, oxide films, blockages, atbp. Nakikita nito ang mga bitak na may lapad na 0.01 mm, isang lalim na 0.05 mm at isang haba na 0.2 mm. Bahagyang mas mataas ang sensitivity ng paraan ng LUM-A kaysa sa paraan ng pagtuklas ng flaw ng kulay. Ang mga panloob na depekto sa materyal ng mga blades ay sinuri ng X-ray at ultrasonic na mga pamamaraan.
Ang paraan ng X-ray ng pag-detect ng mga depekto ay batay sa pagpapahina ng X-ray radiation ng materyal ng bahagi, kung saan ang anino ng imahe ng transiluminated na bahagi ay naitala sa x-ray film. Ang bentahe ng pamamaraan ay ang mataas na sensitivity nito sa pag-detect ng mga panloob na pores, cavity, dayuhang pagsasama, atbp sa materyal ng bahagi.
Sa X-ray cast turbine blades, ginagamit ang mga mobile cable X-ray machine gaya ng RUP-100-10, RUP-150-10-1, atbp.
Ang ultrasonic na pagsubok gamit ang mga surface wave ay nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang mga bitak sa ibabaw at mga depekto sa metalurhiko sa materyal. Ang pamamaraang ito ay kadalasang ginagamit upang matukoy ang mga bitak sa mga gilid sa unahan at dulo, at mas madalas sa ibabaw ng likod at labangan, na lumalabas sa panahon ng paggawa at pagpapatakbo ng talim. Ang pamamaraan ay batay sa pagpapatunog ng kinokontrol na materyal na may maikling- term pulses ng ultrasonic vibrations na kumakalat sa ibabaw ng blade at kumukuha ng kanilang mga reflection ( echoes) mula sa mga depekto.
Kontrol ng mga geometric na sukat, hugis ng panulat at mga profile ng lock at ang kanilang kamag-anak na posisyon. Ang mga operasyon ng ganitong uri ng teknikal na kontrol ng mga blades ay ang pinaka-labor-intensive. Ang mga device na ginagamit sa mga operasyong ito ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing grupo: non-contact - optical projection at contact - mechanical, optical-mechanical, pneumatic at pneumohydraulic.
Ang balahibo ng talim ay sinusuri sa mga kalkuladong cross section gamit ang mga non-contact at contact method. Ang isa sa mga paraan ng non-contact control ay ang pagsuri ng profile sa mga projector, na ginagamit sa solong produksyon. Wala kaming nakitang anumang gamit para sa kanila.
Sa maliit na produksyon, ang blade airfoil profile ay minsan sinusuri gamit ang mga template. Ang paglihis ng profile ng likod at labangan mula sa template ay nakikitang nakikita laban sa liwanag o gamit ang isang feeler gauge. Ang kontrol sa panulat na may mga template ay mababa ang produktibidad, subjective at nangangailangan ng masalimuot na kagamitan sa pagsukat ng template.
Sa mass production, ginamit ang mga mekanikal na instrumento na may mga dial-type na tagapagpahiwatig, na inayos ayon sa isang karaniwang talim. Ang mga ito ay simple at madaling gamitin, ngunit hindi masyadong produktibo.
Produktibo ang mga multidimensional na instrumento at mga makinang pangsukat. Mabilis na mai-configure ang mga ito upang kontrolin ang iba pang mga blades gamit ang isang reference blade. Ang base para sa paglakip ng talim ay isang kandado o gitnang recesses, dalawa sa mga ito ay nasa gilid na ibabaw ng lock at isa sa dulo ng balahibo. Kasama sa mga naturang device ang unibersal na multidimensional optical-mechanical device ng POMKL type para sa sabay-sabay na pagsubaybay sa airfoil profile, ang displacement ng airfoil mula sa lock axis, ang twist angle at ang kapal ng airfoil sa mga cross section ng compressor blade.
Ang pangunahing geometric na mga parameter ng turbine at compressor blade lock ay karaniwang sinusuri ng mga mekanikal na instrumento na may mga indicator na orasan na nababagay ayon sa isang pamantayan.
Ang daloy ng tubig sa panloob na lukab ng airfoil ng mga cooled LPT blades ay sinusuri gamit ang isang espesyal na pag-install. Ang talim ay naka-install sa aparato at natapon ng tubig sa labis na presyon na 4±0.05 kgf/cm2 (0.3±0.005 MPa) at isang temperatura na 20±5 "C sa loob ng 20 s. Sinusuri ang kapasidad ng panloob na channel para sa ang buong unang hanay ng mga blades para sa mga yugtong ito. Ihambing ang average na rate ng daloy sa resulta ng spill ng bawat blade sa set. Ang pagkakaiba sa pagkonsumo ng tubig sa pagitan ng gumaganang blades sa set (variation of flow rate) ay dapat na wala na kaysa sa 13... 15% ng average na pagkonsumo ng tubig sa hanay ng mga blades
Ang mga natural na frequency ng turbine at compressor blades ay sinusuri sa electrodynamic vibration stand.
Ang mga gumaganang blades ng turbine at compressor ay tinimbang sa isang VTK-500 scale na may katumpakan na 0.1 g.

9. Tunay na pagpapatupad ng teknolohikal na proseso sa UTMZ

Isaalang-alang natin ang isang tunay na teknolohikal na proseso gamit ang halimbawa ng guide vane ng unang yugto ng GTN-6U. Uri ng workpiece - precision investment casting, workpiece material - alloy KHN648MKYUT - USZMI - ZU.
Aktwal na pagpapatupad ng proseso sa isang pabrika para sa mga guide vane
Ang 6-11 na yugto ng GT-6-750 turbine ay ipinakita sa talahanayan. 3.
Talahanayan 3

Operation No.	Pangalan at nilalaman ng operasyon	Kagamitan
	Papasok na kontrol
	Paggiling at pagsentro. Gupitin ang mga dulo at igitna sa magkabilang panig.	gitna. paggiling MR-71
	Pahalang na paggiling. I-mill ang mga eroplano ng buntot mula sa panloob at panlabas na mga gilid ng profile sa mga sentro.	Pahalang na paggiling 6M82G
	Paggiling. Gilingin ang eroplano ng buntot mula sa gilid ng panlabas na profile sa mga sentro.	Paggiling sa ibabaw 3B-722
	Paggiling. Gilingin ang eroplano ng buntot mula sa gilid ng panloob na profile	Paggiling sa ibabaw 3B-722
	Pahalang na paggiling. I-mill ang eroplano ng buntot sa isang anggulo mula sa gilid ng gas outlet sa 2 pass.	Pahalang na paggiling 6M83G
	Vertical milling. I-mill ang eroplano ng buntot sa isang anggulo mula sa gilid ng gas outlet nang malinis.	Vertical milling 6M13P
	Pahalang na paggiling. I-mill ang eroplano ng buntot mula sa gilid ng pasukan muna sa isang anggulo.	Pahalang na paggiling 6M82G
	Vertical milling. I-mill ang eroplano ng buntot mula sa gilid ng pasukan sa isang malinis na anggulo	Vertical milling 6M13P
	lumingon. Patalasin ang shank para sa sinulid.	Pagliko ng P.U. 16K20F3
	Vertical milling. I-mill ang mga gilid ng pumapasok at labasan sa haba ng bahaging gumagana.	Vertical milling FK-300
	Pahalang na paggiling. Linisin ang fillet mula sa gilid ng gas inlet.	Pahalang na paggiling 6M83G
	Pahalang na paggiling. I-mill ang fillet mula sa gilid ng gas outlet nang malinis.	Pahalang na paggiling 6M83G
	Vertical milling. Gilingin ang fillet ng Panloob at panlabas na profile sa isang anggulo na 1050’ sa 11 linya (maliban sa ika-11 na hakbang) i-flush sa pangunahing profile.	Vertical milling 4FSL-4A
	Vertical milling. I-mill ang fillet ng panloob at panlabas na profile sa isang tuwid na linya sa 11 linya, i-flush sa pangunahing profile.	Vertical milling 4FSL-4A
	Paggiling. Gilingin ang panloob at panlabas na mga profile nang sabay-sabay sa mga sentro para sa 400 linya	Paggiling LSH-1A
	Pagsusulit. Kontrol sa operasyon 16.
	Tindahan ng panday. I-file ang radii sa mga balikat sa gilid ng panloob at panlabas na profile ng pasukan at labasan ayon sa mga template; chamfer 1x450
	Paggiling. Gilingin ang fillet ng panloob at panlabas na profile flush sa pangunahing profile; gilingin ang nangungunang gilid.	Pagpapakintab
	Tindahan ng panday. I-file ang gilid ng exit.
	Panghuling kontrol.
	Putulin. Gupitin ang base mula sa dulo ng nagtatrabaho bahagi.	Nakasasakit na pagputol
	Paggiling. Pakinisin ang panlabas at panloob na profile, nangungunang gilid at mga fillet.	Pagpapakintab DSh-96
	Tindahan ng panday. Pakinisin ang gilid ng labasan gamit ang kamay.
	Tindahan ng panday. Markahan ang pagtatalaga ng talim.
	Pagsusulit. Suriin kung may mga bitak.
	Namumula
	Panghuling kontrol	Control plate
	Pagsubok sa panginginig ng boses

10. Mga mungkahi para sa pagpapabuti ng teknolohikal na proseso

Ang pagpapalawak ng serial production ng steam at steam generators, na dulot ng mga gawain ng pagpapaunlad ng industriya ng enerhiya at gas ng bansa, ay nag-ambag sa pinabilis na teknikal na pag-unlad sa pagtatayo ng turbine.
Ang partikular na makabuluhang pag-unlad sa direksyon na ito ay nakamit sa paggawa ng mga blades ng turbine. Sa lahat ng mga yugto ng proseso ng teknolohikal, simula sa paghahanda ng mga pangunahing ibabaw ng base, ginagamit ang mga espesyal na makina at CNC machine. Ang pinakamahalagang hakbang upang madagdagan ang produktibidad ng paggawa at mapabuti ang kalidad ay ang pagpapakilala ng mga multi-spindle machine para sa pabilog na cross-stitch na paggiling ng panloob at panlabas na mga profile ng mga gumaganang bahagi ng mahabang blades.
Ang paglipat ng pagproseso ng isang tiyak na hanay ng mga blades sa mga makina na kinokontrol ng computer ay naging posible upang pagsamahin ang ilang mga operasyon sa isa at sa gayon ay paikliin ang cycle ng pagkuha ng talim, palayain ang manggagawa mula sa mabibigat na manu-manong trabaho, dagdagan ang katumpakan ng pagproseso sa mga tuntunin ng laki at pagkamagaspang sa pamamagitan ng pag-aalis ng mga muling pag-install at pagtatrabaho sa pagputol ng mga mode ng disenyo
Kabilang sa mga promising na gawa na nangangailangan ng siyentipikong pagbibigay-katwiran at pagpapatupad, ang mga sumusunod ay dapat banggitin:
- pagpapabuti ng produksyon ng mga naselyohang blangko sa mga tuntunin ng pagbabawas ng mga allowance para sa machining;
- mekanisasyon ng gawaing paggiling upang maayos ang mga profile ng mga gumaganang bahagi ng mahabang blades;
- pagsasagawa ng gawaing pananaliksik upang matukoy ang mga parameter na nakabatay sa siyensiya ng mga pinahihintulutang paglihis mula sa mga sukat ng disenyo ng mga bahagi ng profile, ayon sa pagkakabanggit, ang haba at lapad ng gumagana at gabay na mga blades.
Makakamit ang makabuluhang teknikal na pag-unlad sa pagtatayo ng turbine sa pamamagitan ng pag-aayos ng sentralisadong disenyo at paggawa ng mga blades sa isang dalubhasang planta na may malawak na typification ng mga blades at, sa gayon, paglilipat ng kanilang mekanikal na pagproseso sa tuluy-tuloy at awtomatikong mga linya ng pagpapatakbo, paghahanda para sa kung saan ay halos natupad na. sa turbine plant blades (LZTD).
Isang mahalagang kadahilanan teknikal na pag-unlad Ang kaganapang ito ay magdadala sa proseso ng pagdidisenyo ng mga blades na mas malapit sa kanilang produksyon. GTU-UPI 2002

Bago magtanong, basahin: