REVISITING TECHNOLOGICAL PARAMETERS DETERMINATION OF COMPLEX SCULPTURED SURFACING FOR GTE BLADES UNDER SMOOTH FINISH

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Smooth finish is the final stage of finish-machining of a gas turbine engine blades. The blades are characterized by a complex spatial outline of a feather, which has strict requirements for surface roughness. Deviation of geometric shapes, sizes and quality parameters of the blade feather airfoil from the calculated ones worsens the engine's performance characteristics, leads to the loss of power, reduces efficiency and engine reliability, especially under the influence of variable loads caused by changes in operating mode, such as takeoff, landing and etc. As a result, it assumes importance of determining exact technological parameters, such as the clamping force when finishing, in order to achieve minimal deviations in the finish-machining. The results of an experimental study of the change in the contact spot under smooth finish of a simplified model of a GTE blade, depending on the magnitude of the clamping force and the material of the polishing instrument, are presented. The routine of the experiment, the equipment and instrumentation used within the study, as well as the technological modes are described in detail. Theoretical information is provided on the machining pattern and the theoretical value of the contact spot for the forces under consideration using circular discs made of various materials. The results of an experimental study are presented, the relationship between the change in the clamping force and the width of the contact spot is found, and a nomogram of the relationship between the theoretical and experimental values of the half-width of the contact spot under smooth finish is constructed, confirming the possibility of using the Hertz contact problem in determining the contact spot of the polishing wheel. The reference is provided for the application of the obtained data in the design of the technological process of finishing complex sculptured surfaces of the blades of the GTE due to the application of theoretical and experimental methods for calculating the contact spot. The proposed approaches can be used in production to improve the quality and durability of the parts of gas turbine engine blades.

About the authors

Alexander Nikolaevich Mikhailov

Donetsk National Technical University

Email: tm@mech.dgtu.donetsk.ua
SPIN-code: 5180-8936
Scopus Author ID: 57190067678
Department of Mechanical Engineering Technology, professor, doctor of technical sciences

Aleksandr Vladimirovich Anastas'ev

Donetsk National Technical University;

Email: anastasyev.av@yandex.ru
graduate student of technical sciences 2020-2024

References

  1. Мубаракшин Р.М., Дическул М.Д., Николаев Н.Н. Роботизированная адаптивная размерная полировка компрессорных и турбинных лопаток // Авиационные двигатели. 2021. № 4 (13). С. 51–62. doi: 10.54349/26586061_2021_4_51. EDN YGFKKK.
  2. Макаров В.Ф. Разработка высокоэффективных технологических процессов обработки деталей газотурбинных двигателей для авиации и наземных установок // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. 2017. № 1(40). С. 159–166. EDN YOYBXN.
  3. Макаров В.Ф., Жукотский В.А., Бычина Е.Н. Проблемы автоматизации финишной обработки сложнопрофильных поверхностей лопаток ГТД // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 8-2. С. 52–55. EDN WLXUTT.
  4. Михайлов Д.А. Некоторые особенности полировки криволинейных поверхностей лопаток ГТД из титановых сплавов // Прогрессивные технологии и системы машиностроения. 2014. № 3(49). С. 120–127. EDN TPNXPT.
  5. Михайлов А.Н., Анастасьев А.В., Пичко Н.С. Обеспечение постоянства контактной нагрузки при полировании сложного профиля пера лопатки турбины ГТД // Прогрессивные технологии и системы машиностроения. 2023. № 2 (81). С. 26–34. EDN ZDUZXB.
  6. Михайлов А.Н., Анастасьев А.В., Пичко Н.С. Экспериментальное подтверждение адекватности применения контактной задачи Герца при определении пятна контакта полировального круга // Высокие технологии в машиностроении: Материалы XX всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Самара, 09–10 ноября 2023 года. Самара: Самарский государственный технический университет, 2023. С. 84–88. EDN RADZUU.
  7. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов / 2-е изд., перераб. и доп. Киев: Наук. думка, 1988. 736 с. ISBN 5-12-000299-4.
  8. Михайлов А.Н. Анастасьев А.В., Пичко Н.С. Построение упрощенного профиля пера лопатки турбины ГТД // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности : Сборник трудов XXI МНТК, Екатеринбург, 6–7 апреля 2023 г. Екатеринбург: Уральский государственный горный университет, 2023. С. 305–308. EDN HKHMAU.
  9. Анастасьев А.В., Михайлов А.Н. Синтез структуры технологического процесса обеспечения постоянства условий резания при отделочной обработке лопаток ГТД // Наука, инновации и технологии: от идей к внедрению: Материалы ВНПК молодых ученых, Комсомольск-на-Амуре, 16–17 ноября 2023 г. Комсомольский-на-Амуре государственный университет, 2023. С. 3–5. EDN QJNBRV.
  10. Суслов А.Г., Федонин О.Н., Медведев Д.М. Проектирование функционально ориентированных технологических процессов // Вестник машиностроения. 2019. № 9. С. 66–71. EDN TDBHLR.
  11. Дударев А.С., Баяндин Е.В. Роботизированное шлифование лопаток газотурбинных двигателей // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2023. № 4 (360). С. 126–130. doi: 10.33979/2073-7408-2023-360-4-126-130. EDN IVJEKT.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).