Gaminiai yra svarbiausias aviacinio variklio dalis, jie turi aukštos temperatūros, didelę apkrovą ir sudėtingą konstrukciją. Inspekcinės ir priežiūros kokybė yra glaudžiai susijusi su jų išmokymu ir eksploatacijos trukme. Šiame straipsnyje nagrinėjamos aviacinio variklio lopų inspekcijos ir priežiūros technologijos, analizuojamos aviacinio variklio lopų nesėkmes bei aptariami jų nusiskundimo aptikimo ir priežiūros metodai.
Turbininių lopų konstravimo procese dažnai naudojami nauji, aukštesnių kokybės medžiagos, o struktūros ir technologijos tobulėjimas leidžia sumažinti darbo rezervą, kad būtų padidinta variklio spindulio-jūrio santykis. Turbininis lopas yra aerodinaminis skrydis, kuris gali atlikti ekvivalentų darbą per visą lopo ilgį, užtikrinant, kad oro srautas tarp lopo pagrindo ir viršaus turėtų sukimosi kampą, o viršauje sukimosi kampas yra didesnis nei pagrinde. Labai svarbu įmontuoti turbininį rotorinį lopą ant turbininio disko. „Medžioklės formos“ šonka yra moderniosios dujų turbinos rotorius. Jis buvo tiksliai apdorotas ir sukonstruotas, kad būtų užtikrinta visų flangų vienodas apkrovimas. Kai turbinė nepajudina, lopo pagrindas juda liestiniu kryptimi dantelio slotuose, o kai turbinė sukasi, dėl centrifuginio jėgos poveikio lopo pagrindas sutampa su diskumi. Impeliatoriaus medžiaga yra svarbus veiksnys, užtikrinantis turbinės našumą ir patikimumą. Ankstesniu laiku buvo naudojamos deformuojamos aukštiemperatūrės lygos, kurios gamybos metu buvo pritaikytos kalno technologijomis. Su nuolatinėmis variklio dizaino ir tiksliai lietinamosios technologijos pažangomis turbininiai lopai pasikeitė iš deformuojamųjų lygų į tuštus, polikristaliniais iki vienkristalinio tipo, o lopų karštikumas buvo gana gerai pagerėjęs. Nikelio bazės vienkristaliniai superlygos plačiai naudojami aviacijos variklių karštųjų dalių gamyboje dėl jų puikių aukštiemperatūrės krikšto savybių. Todėl turbininių lopų inspekcijos ir priežiūros giliau tyrinėti yra labai svarbu, siekiant pagerinti variklio eksploatavimo saugumą ir tiksliai vertinti lopų bojotės morfologiją ir bojotės laipsnį.
Praktiškai dirbdami, rotorinių varpų mažų ciklų smirčio nusilaužimai yra nebeprastai reti, tačiau tokiuose trijuose atvejais gali įvykti mažų ciklų smirčio nusilaužimas. Paveikslas 1 yra varpos nusilaužimo schematinis vaizdas.
(1) nors darbo stresas pavojingame skyriuje yra mažesnis už medžio ištempties ribą, pavojingame skyriuje yra dideli vietiniai defektai. Šioje srityje, dėl defektų esamo, didesnis aplinkinio erdvės plotis viršija medžio ištempties ribą, kuri sukelia didelę plastinę deformaciją, tai vedą prie varpos mažų ciklų smirčio nusilaužimo.
(2) Dėl netinkamos projektavimo apibrėžimų, varpos darbo stresas pavojingame skyriuje yra artimas arba viršija medžio ištempties ribą. Kai pavojingame dalyke yra papildomi defektai, varpa patirs mažų ciklų smirčio nusilaužimą.
(3) Kai lopis turi nestandartinių sąlygų, tokių kaip sukimo, rezonansas ir pereiksmė, jo kenklio skyriaus bendras stresas yra didesnis už jį suteikiančią stiprumą, dėl ko atsiranda lopo mažos ciklų nuolatinio streso sutrikimas. Mažių ciklų nuolatinio streso sutrikimai pagrindinėmis priežastimis yra projektavimo klaidos, o dauguma jų kilsta aplink lopo pagrindą. Tipiniame mažių ciklų sutrikime nėra aiškios nuolatinio streso lanko.
Aukštių ciklų nuolatinio streso sutrikimas nurodo sutrikimą, kuris kilsta dėl lopo sukimo rezonanso, ir turi tokius atstovines charakteristikas:
(1) Kampinis nutrupimas vyksta sukimo rezonanso taške.
(2) Lapo sutrikimo vietoje matomas aiškus nuolatinio streso lankas, bet jis labai plonas.
(3) Sutrikimas paprastai prasideda lopo gale ir išplečiasi į lopo dalį, o nuolatinio streso zona užima sutrikimo paviršiaus pagrindinę dalį.
Yra du pagrindiniai priežastys, dėl kurių kilusios lopos sukiminių traukimo šluostelės: pirmoji yra sukimo rezonansas, o antroji – plačiai išsisklaidęs rūdasis lopos paviršiuje arba išorinio jėgos poveikis.
Gyvatės lopos dirba aukštos temperatūros aplinkoje ir patiria temperatūros pokytimus bei alternatyvias stresas, kurie sukelia lopų kritulystę ir traukimo pažeidimus (žr. paveikslą 2). Aukštos temperatūros traukimo nutrikimui lopų atveju turi būti visiškai laikomasi trijų sąlygų:
(1) Lopos traukimo nutrikimas pagrindiniu atveju rodo tarpgrandinio nutrikimo charakteristikas.
(2) Nutrikimo vietoje lopos temperatūra yra aukštesnė nei medžiagos kritulinė kritulio temperatūra;
(3) Lopos traukimo vietą galima tikrai išlaikyti kvadratinio bangos formos centrifuginį tempimo stresą, kuris viršija kritulinę arba traukimo ribą šioje temperatūroje.
Bendrosiomis sąlygomis, aukštų temperatūrų dėka varno palydų nuolatinis sutrikimas yra ypač retas, tačiau praktinėje naudojimo praktikoje varno termine žalos sukeltas nuolatinis sutrikimas yra visai plačiai paplitęs. Varo veikimo metu komponentų pernelyg ilgas arba perdaug iškaitęs dėl trumpalaikio anomaliosios temperatūros vadinamas perkarčiu žalą. Aukštose temperatūrose palydžių nuolatiniai šluostai gali atsirasti labai lengvai. Aukštoji temperatūra sukelta nuolatinio sutrikimo pagrindiniai bruožai yra toliau esantys:
(1) Sutrikimų vieta yra dažniausiai palydžio aukščiausios temperatūros zonoje, statmena palydžio ašiai.
(2) Sutrikimas prasideda šaltinio zonos įeities kraštuose, o jo skerspjovis yra tamsus ir turtingai oksiduotas. Išplėstos zonos skerspjovis yra lygus ir spalva nėra tokia tamsia kaip šaltinio zonoje.
Inspekcija su endoskopu pradedama vizualiai tikrindami raketinių variklių lopų per šoninę variklio turbinės dėžės juostą. Ši technologija nereikalauja variklio išmontavimo ir gali būti atlikta tiesiai lėktuve, kas yra patogu ir greitai. Endoskopiškos inspekcijos galima geriau aptikti degimą, koroziją ir lopų atskirtį, kuri leidžia geriau suprasti ir valdyti turbinaus technologijas ir sveikatą, kad būtų galima atlikti visapusišką turbinės lopų inspekciją ir užtikrinti normalų variklio veikimą. Paveiksliukas 3 rodo endoskopišką inspekciją.
Turbino skersinio profilio paviršius yra apdengtas šalutiniais produktais, iškiloiais ir terminei korozijai, kurie kyla dėl aukštos temperatūros oksidacijos korozijos. Angies depozitas padidins lopų sienos storį, sukeldamas pakeitimus pradiniame oro srauto marše, tuo būdamiesi sumažindamas turbinos efektyvumą; termine korozija sumažins lopų mechanines savybes; be to, dėl angies depozito, lopų paviršiaus pažeidimai yra paslėpti, tai sudaro problemą jų aptikimui. Todėl, prieš stebint ir remontuojant lopus, reikia išvalyti angies depozitą.
Ankstesnis laikotarpis buvo naudojami "tvirti" matavimo prietaisai, tokie kaip kampų taisiuoliai ir šoninės, kad aptikti lėktuvo variklio lopų skersmenį. Šis metodas yra paprastas, tačiau jis lengvai gali būti paveiktas žmogiškuoju veiksniumi ir turi trūkumų, pvz., maža tikslumas ir lėtas matavimo greitis. Vėliau, remiantis koordinačių matavimo mašina, buvo parašyta mikroskaičiavimo automatinio valdymo programa ir sukurtas geometrinių lopų matmenų matavimo sistema. Automatinis lopų matavimas ir lyginimas su standartiniais lopų formomis leidžia automatiskai pateikti klaidos tyrimo rezultatus, kad nustatytų, ar lopa yra galima naudoti bei reikalingą priežiūros metodą. nors įvairių gamintojų koordinačių matavimo prietaisai skiriasi konkrečiomis technologijomis, jie turi šias bendras savybes: aukštas automatizavimo lygis, greitas matavimas, daugiausia vienas lopas gali būti matuojamas per minutę, ir jie turi geras išplėtimosi galimybes. Keičiant standartinę lopų formų duomenų bazę, gali būti matuojamos įvairios lopų tipai. 4-ajame bruože pavaizduotas integruotumo testas.
Termine spraudo technologija yra kai šiluminės fibros ar pulvinius medžiagų tipus paverčiami į šilumą iki skysto būsenos, jie toliau atomizuojami ir tada deponuojami ant dalių ar substraцитų, kurios turėtų būti spraudomos.
(1) Išlaidingi sluoksniai
Išlaidingieji sluoksniai, tokie kaip kobaltinė, nikelinė ir wolframino karbido pagrįsti sluoksniai, yra plačiai naudojami aviacijos variklių dalyse siekiant sumažinti trikčių, sukeltų vibracijomis, slenkstymu, susidūrimais, trikčiomis ir kitomis aviacijos variklių veikimo metu kilusiomis trikčiomis, tuo pat metu pagerindami jų našumą ir tarnavimo trukmę.
(2) Karštiausiuose sluoksniuose
Norint padidinti trąšos jėgą, šiuolaikinėms oro laiviams reikia padidinti temperatūrą prieš varpą iki maksimumo. Taip pat padidės varpų lopų veikimo temperatūra. nors yra naudojami karštisniuoti medžiagų, vis tiek sunku atitikti naudojimo reikalavimus. Tyrimai rodo, kad taikant karštisniuotus sluoksnius ant varpų lopų paviršiaus, galima pagerinti dalies karštisniuotumą ir išvengti jos deformacijos ir spragos.
(3) Išnaudodami sluoksniai
Suvirinio oro laivyno varikliuose turbinė sudaryta iš kelių horizontalių statoro lopų ir diske peiliuojančio rotorio lopo. Norint pagerinti variklio efektyvumą, reikia sumažinti atstumą tarp statoro ir rotoriaus komponentų kaip galima daugiau. Šis tarpas apima "galvos tarpą" tarp rotoriaus galvos ir fiksuoto išorinio žiedo bei "etapinius tarpus" tarp kiekvieno rotoriaus etapo ir korpuso. Siekiant sumažinti oro pletimą, kurį sukelia per didelis tarpas, teorijoje reikalaujama, kad šie tarpai būtų nuliniai. Tačiau dėl gaminių faktinių klaidų ir montavimo klaidų tai sunku pasiekti; be to, aukštoje temperatūroje ir aukštais greičiais ratas taip pat juda ilgine, kas sukelia lopams "augti" radialiai. Dėl darbo objekto lankstumo deformacijos, šiluminės plitimo ir susutimo naudojami spraudimo metodu taikomi trikdančios sluoksniai, kad būtų užtikrintas mažiausias sąmoningas tarpas, t.y. įvairūs sluoksniai yra taikomi ant paviršiaus artimos lopų viršūnėms; kai sukamieji dalys sukenčia su jais, sluoksnis kenksmingai trikdžia, todėl tarpas sumažinamas iki minimo. Paveiksliuke 5 parodyta termine spraudimo technologija.
Šovinimo technologija naudoja aukštos greičio šautinius projektiles, kad jie įtakotų darbo dalies paviršiui, sukurdami liekančią sužludrimąją stresą darbo dalies paviršiuje ir išsaugantį kai kokią stiprinimo medžiagą, kurios dėka pagerinamas produkto nuolatinis stipris ir sumažinamos medžiagos stresinės korozijos savybės. Paveikslas 6 rodo lopą po šovinimo.
(1) Skyro šovinimas
Skirto šovinimo technologija naudoja centrifuginę jėgą, kad sukurtų tam tikko storio stiprinimo sluoksnį darbo dalies paviršiuje. Nors skyrasis šovinimo technologija turi paprastus prietaisus ir yra aukštos efektyvumo, masinio gamybos metu vis tiek kilnus pelio tarša, didelis triukšmas ir didelis šavinių suvartojimas.
(2) Vandeninis šovinimas
Vandens šavimo gausas turi tą patį stiprinimo mechanizmą, kaip ir sausosios gausos šauksenos. Skirtumas yra tas, kad jis naudoja greitai judančius skysčio daleles vietoje gausos, todėl mažinant pelio poveikį aplinkai per sausą gausos šaukseną, tai pagerina darbo aplinką.
(3) Rotacinis plokštės stiprinimas
Amerikiečių 3M kompanija sukūrė naują šarvų bombardavimo stiprinimo procesą. Jų stiprinimo būdas yra naudoti su šarvomis apminkštintą plokštę, kuri aukštais greičiais nuolat smogia metalinę paviršių, kad sukurtų paviršinį stiprinimo sluoksnį. Palyginti su šarvų bombardavimu, jis turi privalumus: paprasta įrengtinė, lengva naudojima, aukšta efektyvumas, ekonomiškumas ir ilga trunkama. Apminkštintos plokštės stiprinimas reiškia, kad kai aukštais greičiais šarvas susidūri su lopu, jo paviršius greitai išplėstasi, dėl ko atsitinka plastinė deformacija tam tikru gylumu. Deformacijos sluoksnio storis yra susijęs su šarvo poveikio jėga ir darbo medžiagos mechaninėmis savybėmis, ir galima pasiekti nuo 0,12 iki 0,75 mm. Reguliuojant šarvų bombardavimo procesą, galima gauti tinkamą deformacijos sluoksnio storbį. Šarvų bombardavimo veiksmu, kai ant lopo paviršiaus vyksta plastinė deformacija, kartu deformuoja ir artimos antrinės sluoksniai. Tačiau palyginti su paviršiumi, antrinių sluoksnių deformacija yra mažesnė. Kol nebus pasiektas traukinio riba, jie vis dar yra elastingumo etape, todėl paviršiaus ir žemesnių sluoksnių nelygi plastinė padėtis gali sukelti likusias stresas po šarvų bombardavimo. Tyrimo rezultatai rodo, kad po šarvų bombardavimo ant paviršiaus lieka sušovintasis likusis stresas, o tam tikru gylumu antriniame sluoksnyje pasirodo tempimo stresai. Paviršiaus sušovintasis likusis stresas yra kelis kartus didesnis nei antrinio sluoksnio. Tokia likusiųjų stresų dalis labai prisideda prie jaudrosios stiprumo ir korozijos varžymo patobulinimo. Todėl šarvų bombardavimo technologija žaidžia labai svarbų vaidmenį produktų našumo pratęsimui ir produkto kokybės gerinimui.
Lėktuvų varikliuose daugybė sudėtingų turbinos lopų naudoja kamuolių technologiją, kad pagerintų jų atsparumą oksidacijai, korozijai ir ausiniam; tačiau, nes lopai naudojimo metu bus sužadinti skirtingomis intensyvumo pakabus, juos reikia pataisyti per lopų priežiūrą, paprastai nušalinant pradinį kamuolį ir tada pritaikydami naują kamuolio sluoksnį.
Karštos naujienos 2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
Mūsų profesionali pardavimų komanda laukia jūsų konsultacijos.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
AF
MS
GA
IS
