К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБРАБОТКИ СЛОЖНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛОПАТОК ГТД ПРИ ПОЛИРОВАНИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Полирование является завершающим этапом отделочной обработки лопаток турбин газотурбинного двигателя. Лопатки характеризуются сложной пространственной формой пера, к которому выдвигаются жесткие требования к шероховатости поверхностного слоя. Отклонение геометрических форм, размеров и параметров качества поверхности профиля пера лопатки от расчетных ухудшает рабочие характеристики двигателя, приводит к потере мощности, уменьшению КПД и снижению экономичности двигателя и его надежности, особенно под действием переменных нагрузок, вызванных изменениями в режиме работы, такими как взлет, посадка и т.д. Вследствие этого становится важным определить точные технологические параметры, такие как усилие прижима, используемое при полировании, чтобы добиться минимальных отклонений в процессе обработки. Представлены результаты экспериментального исследования изменения пятна контакта при полировании образца упрощенной модели лопатки ГТД в зависимости от величины усилия прижима и материала полировальника. Детально описана методика проведения эксперимента, используемое оборудование и оснастка, а также технологические режимы обработки. Приведены теоретические сведения о схеме обработки и теоретической величине пятна контакта для рассматриваемых усилий при обработке кругами из различных материалов. Приведены результаты экспериментального исследования, установлена взаимосвязь между изменением усилия прижима и шириной пятна контакта, и построена номограмма взаимосвязи теоретического и экспериментального значения полуширины пятна контакта при полировании, подтверждающие возможность применения контактной задач Герца при определении пятна контакта полировального круга. Даны рекомендации по применению полученных данных при проектировании технологического процесса отделочной обработки сложных пространственных поверхностей лопаток ГТД за счет применения теоретических и экспериментальных методов расчета пятна контакта. Предложенные подходы могут быть использованы в производстве для повышения качества и долговечности деталей лопаточного аппарата газотурбинных двигателей.

Об авторах

Александр Николаевич Михайлов

Донецкий национальный технический университет

Email: tm@mech.dgtu.donetsk.ua
SPIN-код: 5180-8936
Scopus Author ID: 57190067678
кафедра "Технология машиностроения", профессор, доктор технических наук

Александр Владимирович Анастасьев

Донецкий национальный технический университет; Автомобильно-дорожный институт (филиал) Донецкий национальный технический университет

Email: anastasyev.av@yandex.ru
кафедра "Технология машиностроения", кафедра "Автомобильный транспорт", аспирант технических наук 2020-2024

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

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).