Turbinos disko eksploatavimo trukmės analizė

Turbinos diskas yra vienas iš pagrindinių aerovariklio komponentų. Tai komponentas, naudojamas sumontuoti ir pritvirtinti turbinos mentes, kad būtų galima perduoti energiją. Jis veikia aukštos temperatūros, aukšto slėgio ir didelio greičio aplinkoje ir kelia itin aukštus reikalavimus konstrukcinėms medžiagoms. Aviaciniai varikliai yra didelio tikslumo technologijos gaminiai. Siekiant padidinti variklių traukos ir svorio santykį bei atitikti vis didėjančius orlaivių eksploatacinių savybių reikalavimus, jų eksploataciniai parametrai nuolat tobulinami. Esant tokioms aplinkybėms, reikalavimai turbininių diskų medžiagoms ir toliau didėja.
Turbinos diskas yra šešių pagrindinių dujų turbinos komponentų viršuje. Jo saugumas ir ilgaamžiškumas užima ypač svarbią vietą dujų turbinose. Turbinos diskas cirkuliuoja
Be kartų skaičiaus apribojimo, taip pat yra ribojamas aptarnavimo laikas. Žmonės teikia didelę reikšmę turbinos disko gyvavimui tikriausiai dėl šių pagrindinių priežasčių:
1.Turbinos diskas yra didelio dydžio, didelio svorio ir didelio greičio. Vidutinis šiuolaikinių dujų turbinų turbinos disko šlyties įtempis maksimaliu greičiu buvo
padidintas iki 758 MPa. Artėja arba viršija daugelio turbinų diskų medžiagų takumo ribą.
2.Sunku kontroliuoti turbinos disko gamybos kokybę. Šiuo metu dideli kiekiai naudojami turbinų diskai yra kalti iš vientiso gabalo ir jiems atliekamos sudėtingos proceso procedūros. Norint stabilizuoti kiekvieno disko kokybę, kiekviename procese būtina užtikrinti stabilų proceso lygį. Tai sunku padaryti, ypač kai kurių didelių atsargų atveju.
3. Naudojimo metu turbinos diskas patiria sudėtingus terpės, temperatūros ir įtempių pokyčius. Ypač karinių variklių turbinų diskams šis pakeitimas turi atsitiktinių charakteristikų, o tai sukelia didelių sunkumų numatant ir valdant turbinos diską.
4.Ilgai naudojant turbininių diskų medžiagas, struktūra pablogės. Šiais laikais pasirinktos turbinos diskų medžiagos dažniausiai yra aukštos temperatūros lydiniai. Šiuos lydinius sustiprina metastabilios antrosios fazės ir karbidai. Ilgalaikio naudojimo metu dėl senėjimo aukštoje temperatūroje antroji fazė aglomeruosis ir augs, karbidai pakeis formą, o kai kurie išskirs kenksmingas trapias fazes, dėl to bendras lydinio stiprumo ir plastiškumo sumažėjimas.
Apibendrinant galime įžvelgti porą aštrių prieštaravimų: viena vertus, kadangi turbinos diskas užima ypač svarbią vietą dujų turbinoje, žmonės turi mokėti tiksliai numatyti ir kontroliuoti jos gyvavimo laiką; kita vertus, nes turbininis diskas Gamybos ir naudojimo procese yra daug nestabilių, neapibrėžtų, sudėtingų ir kintančių veiksnių, o jo gyvavimo trukmę sunku numatyti ir kontroliuoti. Tačiau būtent ši prieštaravimų pora skatina nuolatinį ir nuodugnų turbinos disko eksploatavimo trukmės analizės ir prognozavimo tyrimų darbą, taip pat skatina susijusių disciplinų plėtrą.