Teknolohiya sa Deteksyon ng Kagamitan at Pagsasara ng Mga Sukat ng Propulsyon ng Eroplano

Ang mga sukatan ng turbin ay isang mahalagang bahagi ng mga propulsyon ng eroplano, may mataas na temperatura, mabigat na presyo, at kumplikadong estraktura. Ang kalidad ng inspeksyon at pamamahala ay malapit na ugnay sa katatagan at takdang buhay ng trabaho. Nakakatuon ang artikulong ito sa pag-aaral ng inspeksyon at pamamahala ng mga sukatan ng propulsyon ng eroplano, analisis ng anyo ng kagamitan ng mga sukatan ng propulsyon ng eroplano, at pagsusuri ng teknolohiya sa deteksyon ng kagamitan at teknolohiya sa pamamahala ng mga sukatan ng propulsyon ng eroplano.

Sa disenyo ng mga bintana ng turbin, madalas gamitin ang mga bagong materyales na may mas mataas na kalidad, at binabawasan ang trabaho sa pamamagitan ng pagpapabuti sa estraktura at teknolohiya ng pagsasala, upang mapataas ang proporsyon ng dorok-sa-timpla ng motor. Ang bintana ng turbin ay isang aerodinamiko na airfoil na maaaring magawa ng katumbas na trabaho sa buong haba ng bintana, kaya kinakailangan na may rotation angle ang hangin sa pagitan ng ugat at dulo ng bintana, at mas malaki ang rotation angle sa dulo kaysa sa ugat. Mahalaga ang pag-install ng rotor blade ng turbin sa disk ng turbin. Ang 'fir-tree-shaped' tenon ay ang rotor ng modernong gas turbin. Ito ay tahasang pinroseso at disenyo upang siguraduhin na lahat ng flanges ay makukuha ang regular na load. Kapag nakakapit ang turbin, mayroong tanggihan ang bintana sa tooth groove, at kapag umuubog ang turbin, tinutuos ang ugat ng bintana sa disk dahil sa sentrifugal effect. Ang anyo ng impelyer ay isang mahalagang factor sa pagsigurado ng pagganap at relihiybilidad ng turbin. Noong una, ginagamit ang deformity na high-temperature alloys at ginawa sa pamamagitan ng pag-forge. Sa tuloy-tuloy na pag-unlad ng disenyo ng motor at precision casting technology, nagbago ang mga bintana ng turbin mula sa deformity na alloy patungo sa hollow, polycrystalline patungo sa single crystal, at napakaliwanag ang init-resistance ng mga bintana. Ang nickel-based single crystal superalloys ay madalas gamitin sa produksyon ng mainit na bahagi ng aviation engines dahil sa kanilang mahusay na high-temperature creep properties. Kaya, ang malalim na pag-aaral tungkol sa inspeksyon at maintenance ng mga bintana ng turbin ay may malaking kahulugan para sa pagtaas ng seguridad ng operasyon ng motor at tiyak na pag-evaluwate sa damdaming morpolohikal at antas ng pinsala ng mga bintana.

Mga Mode ng Pagpapawid ng mga Sukat ng Propulsyon ng Eroplano

Pagputok ng kahinaan sa siklus na mahaba ng suklay

Sa totoong trabaho, ang pagputok ng kahinaan sa siklo na maliit ng mga suklay ng rotor ay madalas hindi madalingyariin, ngunit sa ilalim ng mga sumusunod na tatlong kondisyon, mangyayari ang pagputok ng kahinaan sa siklo na maliit. Ang Figure 1 ay isang diagrama ng paglalarawan ng pagputok ng suklay.

(1) Bagaman mas maliit ang stress sa trabaho sa kritikal na bahagi kaysa sa takdang pagkakapugad ng material, mayroon malalaking lokal na defektong presenteng sa kritikal na bahagi. Sa rehiyon na ito, dahil sa presensya ng mga defekto, ang mas malaking lugar sa karaniwang lugar ay umabot sa takdang pagkakapugad ng material, humihikayat ng malaking plastikong deformasyon, na nagiging sanhi ng pagputok ng kahinaan sa siklo na maliit ng suklay.

(2) Dahil sa kulang na pagsusuri sa disenyo, ang stress sa trabaho ng suklay sa kritikal na bahagi ay malapit o humahanda sa takdang pagkakapugad ng material. Kapag may mga dagdag na defektong presenteng sa kritikal na parte, ang suklay ay magiging sanhi ng pagputok ng kahinaan sa siklo na maliit.

(3) Kapag may mga abnormal na kondisyon sa blade tulad ng flutter, resonance, at overheating, ang kabuuan ng stress value ng kanyang peligroso na bahagi ay mas malaki kaysa sa kanyang yield strength, na nagreresulta sa low-cycle fatigue fracture ng blade. Ang low-cycle fatigue fracture ay pangunahing sanhi ng mga disenyo, at karamihan nito ay nangyayari sa paligid ng blade root. Walang malinaw na pagkakakitaan ng fatigue arc sa tipikal na low-cycle fracture.

Blade torsional resonance fatigue fracture failure

Ang high-cycle fatigue fracture ay tumutukoy sa pagbubreak na nangyayari sa ilalim ng torsional resonance ng blade, at may mga sumusunod na representatibong karakteristikang:

(1) Nagaganap ang corner drop sa torsional resonance node.

(2) Makikita ang malinaw na pagkakakitaan ng isang fatigue curve sa pagbreak ng blade, ngunit ang fatigue curve ay napakababaw.

(3) Umusbong ang pagbreak sa likod ng blade at umiikot patungo sa blade basin, at ang fatigue zone ang nagpapangalaga sa pangunahing lugar ng surface ng pagbreak.

May dalawang pangunahing sanhi para sa mga torsyonal na pagkakabulag ng daga: ang isa ay ang torsyonal na resonansya, at ang ikalawa ay ang ekstensibong karat sa ibabaw ng daga o ang epekto ng panlabas na pwersa.

Pagdama ng pagkabulag dahil sa mataas na temperatura at thermally induced pagdama ng kaputolan

Gumaganap ang mga daga ng rotor ng turbiyna sa isang kapaligiran na may mataas na temperatura at nakikitaan ng pagbabago ng temperatura at aliterating stresses, na nagiging sanhi ng creep at pagdama ng kaputolan (tingnan ang Figure 2). Para sa mataas na temperatura na pagkabulag ng kaputolan ng mga daga, kinakailangan ang mga sumusunod na tatlong kondisyon:

(1) Ang pagkabulag ng kaputolan ng daga ay ipinapakita ang mga katangian ng intergranular fracture.

(2) Ang temperatura sa lugar ng pagkabulag ng daga ay mas mataas kaysa sa hangganan ng creep temperatura ng anyo;

(3) Ang lugar ng pagkabulag ng kaputolan ng daga ay maaaring tumanggap lamang ng sentrifugal tensile stress ng square waveform, na humahanda sa creep limit o fatigue limit sa temperatura na ito.

Sa pangkalahatan, ang pagputok ng kagat ng rotor sa mataas na temperatura ay madalas mong sanhi ng pagod, ngunit sa tunay na gamit, ang pagputok dahil sa pinsala ng init sa rotor ay mas karaniwan. Habang gumagana ang makina, ang sobrang init o sobrang pagsunog ng mga bahagi dahil sa maikling panahong sobrang init sa abnormal na kondisyon ay tinatawag na pinsala ng sobrang init. Sa mataas na temperatura, madaling makuha ng mga kagat ang mga sugat ng pagod. Ang pagputok na dulot ng pinsala ng mataas na init ay may mga sumusunod na pangunahing katangian:

(1) Ang posisyon ng pagputok ay karaniwang matatagpuan sa pinakamataas na lugar ng init ng kagat, tuwing patayo sa axis ng kagat.

(2) Nagmumula ang pagputok mula sa sikat na bahagi ng rehiyon ng pinagmulan, at ang kanyang krospaksyon ay madilim at may mataas na antas ng oxidasyon. Ang krospaksyon ng eksten syon ay mas lantay at ang kulay ay hindi tulad ng dilim ng rehiyon ng pinagmulan.

Teknolohiya ng pamamariparan sa pagsasanay ng mga kagat ng eroplano

Pagsisiyasat ng borescope sa loob ng eroplano

Ang pagsusuri ng borescope sa loob ng sasakyan ay upang tingnan nang direkta ang mga tsip ng turbiya sa pamamagitan ng isang proba sa kahon ng turbiya ng motor. Hindi kinakailangan ng teknolohiyang ito ang pagbubukas ng motor at maaaring tapusin nang direkta sa eroplano, na kumakatawan sa kagamitan at bilis. Maaaring higit na matukoy ng pagsusuri ng borescope ang pagkainog, korosyon, at paghiwa ng mga tsip ng turbiya, na maaaring tulungan sa pag-unawa at pagsisikap na malaman ang teknolohiya at kalusugan ng turbiya, upang makagawa ng komprehensibong pagsusuri sa mga tsip ng turbiya at siguraduhing tumatakbo nang maayos ang motor. Ang Figure 3 ay nagpapakita ng pagsusuri ng borescope.

Pagproseso ng pre-paglilinis bago ang pagsusuri sa panimulang tindahan

Ang ibabaw ng mga tsina ng turbin ay nakakubra ng mga depósito matapos ang pagsisiyasat, mga coating, at mga layer ng termal na korosyon na nabuo dahil sa high-temperature oxidation corrosion. Ang pagdikit ng carbon ay magdadagdag sa makapal ng pader ng mga tsina, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa orihinal na daan ng hangin, kung kaya't bumababa sa kamangyan ng turbin; ang terma korosyon ay bababa sa mekanikal na katangian ng mga tsina; at dahil sa presensya ng mga carbon deposits, nakakalatay ang pinsala sa ibabaw ng tsina, gumagawa ito ng mahirap na deteksiyon. Kaya nito, bago ang pagsusuri at pagsasara ng mga tsina, kinakailangang malinis ang carbon deposits.

Pagsusuri ng integridad ng tsina

Sa nakaraan, ginagamit ang mga 'hard' na instrumento para sa pagsukat tulad ng angle gauges at calipers upang malaman ang diyametro ng bintana ng eroplano. Ang paraan na ito ay simple, ngunit madaling maapektuhan ng pamumuhay na pakikipag-ugnayan at mayroong mga defektong tulad ng mababang kasarian at mabagal na bilis ng deteksyon. Pagkatapos, batay sa coordinate measuring machine, isinulat ang isang aplikasyon para sa awtomatikong kontrol ng microcomputer at inilimbag ang isang sistema ng pagsukat para sa heometrikong sukat ng bintana. Sa pamamagitan ng awtomatikong pagsusuri ng bintana at paghahambing nito sa estandang anyo ng bintana, ipinapakita ang mga resulta ng pagsubok ng error upang matukoy ang kagamitan ng bintana at ang kinakailangang paraan ng pagsasawi. Bagaman mayroong mga iba't ibang teknolohiya sa mga espesipiko na coordinate measuring instruments mula sa iba't ibang manunufacture, mayroong mga sumusunod na karaniwang katangian: mataas na antas ng awtomasyon, mabilis na deteksiyon, pangkalahatan ay maaaring isang bintana ay ma-scan in 1 minuto, at may mabuting kakayahang pagpapalawig. Sa pamamagitan ng pagbabago sa isang database ng estandang anyo ng bintana, maaaring suriin ang iba't ibang uri ng bintana. Ipinapakita sa Figure 4 ang pagsubok ng integridad.

Paggamot ng mga bintana ng motor ng eroplano

Teknolohiya ng termal na spray

Ang teknolohiya ng termal na spray ay gumagawa ng pagbubunyi o powdered materials hanggang sa isang maligalig na estado, patuloy na kanilang atomisar ito, at mula doon ipinapadpad sila sa mga parte o substrate na dapat maputol.

(1) Mga coating na antas ng pagmamasko

Gumagamit ng mga coating na antas ng pagmamasko tulad ng kobalt-batay, nikel-batay, at tungsten carbide-batay na coating sa mga parte ng motor ng eroplano upang maiwasan ang siklo ng pagkikisama na dulot ng pag-uugoy, pagluluwas, pagsabog, pagdidikit, at iba pang uri ng pagkikisama habang gumagana ang motor ng eroplano, na nagdadala ng mas mahusay na pagganap at buhay ng serbisyo.

(2) Mga coating na antas ng init

Upang makapagtaas ng thrust, kinakailangan ng mga modernong mga engine ng eroplano na taasitin ang temperatura bago ang turbine hanggang sa maximum. Sa pamamagitan nito, ang temperatura ng paggawa ng blades ng turbine ay taas din. Bagaman ginagamit ang mga heat-resistant materials, mahirap pa ring tugunan ang mga kinakailangan ng paggamit. Nakita sa mga resulta ng pagsusulit na pag-aplikar ng heat-resistant coatings sa ibabaw ng blades ng turbine ay maaaring mapabuti ang resistance sa init ng mga parte at maiiwasan ang pagkakalokohan at pagkakatalis ng mga parte.

(3) Abradable coatings

Sa mga modernong mga propulsyon ng eroplano, ang turbin ay binubuo ng isang kaso na may maraming pahilis na stator at isang rotor blade na itinatambak sa isang disk. Upang mapabuti ang kamalian ng propulsyon, kinakailangang bawasan ang layo sa pagitan ng dalawang bahagi ng stator at rotor ng mahigit na posible. Ang espasyo na ito ay umiikot sa 'tip gap' sa pagitan ng dulo ng rotor at ang itinatayo na labas na bilog, at ang 'stage gap' sa pagitan ng bawat antas ng rotor at kaso. Upang maiwasan ang pagbubuga ng hangin na dulot ng malaking espasyo, kinakailangan na zero ang mga espasyo ng teorya ng mahigit na posible, dahil sa talagang error at pag-install na error ng mga parte ng produksyon ay mahirap matupad; pati na rin, sa mataas na temperatura at bilis, ang sarmiento ay magiging nagluluwal pa rin, na nagiging sanhi ng paglago ng mga pahilis nang radikal. Dahil sa pagkubwado at pananda-ndaan ng init, ginagamit ang pagpapaspray ng makinang pang-init upang gawing maliit ang konseptuwal na espasyo, na ibig sabihin, pagpapaspray ng iba't ibang coating sa ibabaw ng malapit sa tuktok ng pahilis; kapag ang mga bahagi na tumutuon ay sumisiksik dito, ang coating ay magiging sakripisyal na pagputol, na bumabawas sa espasyo hanggang sa pinakamaliit. Ipinapakita ng Figura 5 ang teknolohiya ng thermal spraying.

Shot Peening

Ang teknolohiya ng shot peening ay gumagamit ng mataas na bilis na proyektil upang mag-impak sa ibabaw ng workpiece, nagpaproduce ng natitirang kompresibong stress sa ibabaw ng workpiece at porma ng isang matatanging anyo ng materyales na makakapagpaigting ng antas ng katatagan ng produkto at makakabawas sa stress korosyon ng materyales. Ang Figura 6 ay ipinapakita ang kutsilyo pagkatapos ng shot peening.

(1) Dry shot peening

Ang teknolohiya ng dry shot peening ay gumagamit ng sentripugal na lakas upang porma ang isang malalim na layer ng paigting sa ibabaw ng workpiece. Bagaman ang dry shot peening ay may simpleng kagamitan at mataas ang produktibidad, ito ay may mga problema tulad ng polusyon ng alikabok, mataas na tunog, at mataas na konsumo ng shot sa mass production.

(2) Water shot peening

Ang pamamaraan ng pagsasakal sa tubig ay katulad ng mekanismo ng pagsusulong sa dry shot peening. Ang pagkakaiba ay ginagamit nitong mabilis na mga partikulo ng likido sa halip na shot, kaya binabawasan ang epekto ng alikabok sa kapaligiran habang nagaganap ang dry shot peening, na nagiging sanhi ng pag-unlad ng working environment.

(3) Pagsusulong sa pamamagitan ng rotary plate

Ang Amerikana 3M Company ay nagdisenyo ng bagong uri ng proseso ng pagsusugat sa pagpapalakas. Ang pamamaraan nito sa pagpapalakas ay gumagamit ng isang babagyang patuloy na tumatakbo sa ibabaw ng metalik na anyo mula sa mabilis na bilis upang bumuo ng palakas na anyo. Kumpara sa shot peening, ito ay may mga benepisyo ng simpleng kagamitan, madaling gamitin, mataas ang produktibidad, ekonomiko at matatag. Ang palakas na babagay ay nangyayari kapag ang mabilis na babagay ay tumutubig sa ibabaw ng tsip, ang ibabaw ng tsip ay magpapalaganap mabilis, na nagiging sanhi ng plastikong deformasyon sa tiyak na kalaliman. Ang kapaligiran ng deformasyon ay nauugnay sa lakas ng impact ng proyektil at sa mekanikal na katangian ng anyo ng material, at maaaring umabot sa 0.12 hanggang 0.75 mm. Sa pamamagitan ng pagtitiyak ng proseso ng shot peening, maaaring makakuha ngkoponente ng wastong kapaligiran ng deformasyon. Sa ilalim ng epekto ng shot peening, kapag nagaganap ang plastikong deformasyon sa ibabaw ng tsip, ang kinabanggit na subsurface ay magiging deforme rin. Gayunpaman, kumpara sa ibabaw, mas maliit ang deformasyon ng subsurface. Naiwasan ang takdang punto, ito ay paunan sa etapa ng elastikong deformasyon, kaya ang hindi uniform na plastikasyon sa pagitan ng ibabaw at sa ilalim ay hindi patas, na maaaring maging sanhi ng pagbabago ng natitirang stress sa material pagkatapos ng pagpuputok. Ang resulta ng pagsusuri ay ipinakita na may natitirang komprimitong estres sa ibabaw pagkatapos ng shot peening, at sa tiyak na kalaliman, lumilitaw ang tensyon sa subsurface. Ang natitirang komprimitong estres sa ibabaw ay ilang beses sa subsurface. Ang distribusyon ng natitirang estres na ito ay napakahalaga para mapabuti ang antas ng pagod at resistensya sa korosyon. Kaya, ang teknolohiya ng shot peening ay naglalaro ng napakahalagang papel sa pagpapahaba ng buhay ng produkto at pagpapabuti ng kalidad ng produkto.

Pagpapabuti ng kubli

Sa mga propulsor ng eroplano, maraming napakahusay na talampakan ng turbin ang gumagamit ng teknolohiyang pagkubli upang mapabuti ang kanilang kakayahang anti-oksidasyon, anti-korosyon, at katangian ng pagtutulak sa pagwawala; gayunpaman, dahil matatanggap na madanas ang mga ito sa iba't ibang antas habang ginagamit, kinakailangang ipagana sila sa pagsasama ng talampakan, karaniwang sa pamamagitan ng pagtanggal ng dating kubli at pagdaragdag ng bagong layer ng kubli.