नई पीढ़ी के ब्लेड बनाने की तकनीक को umpo में उत्पादन में लगाया गया है। सिंगल-क्रिस्टल अनकूल्ड ब्लेड से लेकर टर्बाइन ब्लेड तक पेनेट्रेटिंग (ट्रांसस्पिरेशन) कूलिंग के साथ, एडिटिव टेक्नोलॉजी (की तकनीक पर समीक्षा) का उपयोग करके निर्मित

इन बिजली संयंत्रों के उत्पादन में गैस टरबाइन इंजन (जीटीई) के ब्लेड सबसे बड़े हिस्से हैं।

जीटीई रोटर और स्टेटर में ब्लेड की कुल संख्या, इसके डिजाइन के आधार पर, दो से तीन दर्जन वस्तुओं की सीमा के साथ कई हजार टुकड़ों तक पहुंच सकती है, जबकि आकार में वे कई दस मिलीमीटर से लेकर डेढ़ मीटर तक हो सकते हैं। टर्बाइन ब्लेड निर्माण में सबसे कठिन और संचालन में सबसे अधिक जिम्मेदार हैं। गैस टरबाइन इंजन के उत्पादन के लिए कुल श्रम लागत में इन भागों के निर्माण की श्रम तीव्रता कम से कम 70 - 80% है।

पूर्णता तकनीकी प्रक्रियाएंगैस टरबाइन इंजन (GTE) के निर्माण ब्लेड को मुख्य रूप से बढ़ने की समस्या का समाधान करना चाहिए आर्थिक संकेतकप्रक्रिया, अर्थात्: सामग्री के उपयोग की दर में वृद्धि; विनिर्माण की जटिलता को कम करना; भागों के निर्माण के लिए तकनीकी चक्र में कमी और उत्पादन की तकनीकी तैयारी की लागत।

इस समस्या को हल करने का आधार गैस टरबाइन इंजन के मुख्य भागों के निर्माण के लिए समूह प्रौद्योगिकियों का विकास है, जो इसकी लागत निर्धारित करते हैं। इन भागों में मुख्य रूप से टर्बाइन और कंप्रेसर ब्लेड, खुले और अर्ध-बंद इंपेलर शामिल हैं। एक तकनीक या किसी अन्य का चुनाव इस पर निर्भर करता है प्रारुप सुविधायेविवरण। हालांकि, एक ही ब्लेड डिजाइन के लिए, विभिन्न तकनीकी प्रक्रियाओं का उपयोग किया जा सकता है, जिनमें से सबसे इष्टतम का चुनाव निर्धारित किया जाता है आर्थिक साध्यताएक विशेष रिलीज कार्यक्रम के ढांचे के भीतर इसका उपयोग, यानी। उत्पादन विकास के विभिन्न चरणों में एक ही हिस्से के निर्माण में - एकल से धारावाहिक तक - विभिन्न तकनीकों का उपयोग किया जाता है, जबकि कुछ सामान्य सिद्धांतों का पालन करने पर एक तकनीक से दूसरी तकनीक में संक्रमण को काफी कम किया जा सकता है।

इन सिद्धांतों को शर्तों को पूरा करना चाहिए स्वचालित उत्पादन, जहां आवश्यक ज्यामितीय सटीकता और सतह परत की गुणवत्ता की उपलब्धि बहुउद्देश्यीय मशीनों पर लागू एक या किसी अन्य समूह प्रौद्योगिकी के पालन और विशेष प्रक्रियाओं के उपयोग द्वारा गारंटीकृत है।

प्रमुख सोवियत वैज्ञानिकों और डिजाइनरों में से एक मिखाइल मिल था। इस अनोखे शख्स ने हेलिकॉप्टर कंस्ट्रक्शन में चीफ डिजाइनर के तौर पर काम किया था। उनके उत्कृष्ट ज्ञान का उपयोग करते हुए, Mi-1, Mi-2, Mi-4, Mi-6, Mi-8, Mi-10, Mi-12, Mi-24, आदि हेलीकॉप्टर बनाए गए।

समूह प्रौद्योगिकी भागों के मानक डिजाइन पर आधारित है। उत्तरार्द्ध का वर्गीकरण विभिन्न प्रकार केउनकी डिजाइन सुविधाओं और कार्यात्मक उद्देश्य की समानता को ध्यान में रखते हुए किया जाता है। यह एक विशेष समूह के कुछ हिस्सों के प्रसंस्करण को समान तकनीकों को लागू करने की अनुमति देता है। समान भागों के समूहों के गठन का आधार गैस टरबाइन इंजन (GTE) में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न भाग हैं।

समानता और भागों के अंतर के समान संकेतों के आधार पर, विशिष्ट विशेषताओं वाले निम्नलिखित समूह बनाए जा सकते हैं: टरबाइन रोटर ब्लेड; नोजल ब्लेड; कंप्रेसर ब्लेड; अंगूठियां; डिस्क; शाफ्ट; झुकानेवाला; आदि का समर्थन करता है इस प्रकार, भागों का एक समूह दिया जाता है - जीटीई कंप्रेसर ब्लेड, जिसे एक मानक तकनीक के ढांचे के भीतर निर्मित किया जाना चाहिए।

उत्पादन के चरणों में से एक के रूप में समूह प्रौद्योगिकी के उपयोग के लिए भागों के वर्गीकरण प्रणाली के आधार पर इसकी अनिवार्य कोडिंग की आवश्यकता होती है। यह प्रणाली उत्पाद डिजाइनर द्वारा समूहों में भागों को वितरित करने के सिद्धांत पर बनाई गई है। विवरण की ज्यामितीय समानता इसमें निर्णायक भूमिका निभाती है। यह समानता एक और समानता निर्धारित करती है - प्रसंस्करण विधियों की समानता, अर्थात्। संचालन का एक ही क्रम, काटने के तरीके और, तदनुसार, वही तकनीकी उपकरणउनके निर्माण के लिए।

वर्गीकरण का अगला चरण समूह प्रौद्योगिकी संचालन के कोड (संख्याओं) का उपयोग है। ऑपरेशन कोड में एक विशिष्ट तकनीकी संचालन होना चाहिए जो समूह प्रौद्योगिकी के एक या दूसरे चरण को निर्धारित करता है।

उदाहरण के लिए, ऑपरेशन 005 - फाउंड्री बेस से मशीनिंग के लिए तकनीकी आधारों का उत्पादन; ऑपरेशन 095 - तकनीकी आधार से दूसरे भाग के साथ संभोग करने वाली सतहों का प्रसंस्करण, आदि। इस प्रकार, संकलन करते समय नई टेक्नोलॉजीएक विशेष समूह में शामिल एक हिस्से के निर्माण के लिए, इस ऑपरेशन में शामिल तकनीकी क्षमताओं में इस हिस्से को एकीकृत करने के लिए ऑपरेशन नंबर (कोड) का उपयोग किया जाता है।

हालांकि, मौजूदा उद्योगों में पहले से ही शामिल हैं बड़ी संख्यापिछली अवधि में बनाई गई प्रौद्योगिकियां, जिन्हें समूह प्रौद्योगिकी के भीतर भी जोड़ा जाना चाहिए, जबकि भागों, तकनीकी प्रक्रियाओं, टूलींग आदि के लिए अपनी मौजूदा वर्गीकरण प्रणाली को बनाए रखना चाहिए।

इसके अलावा, एक ही समूह के भीतर, डिजाइन अंतर वाले हिस्से हो सकते हैं जो प्रौद्योगिकी में अतिरिक्त संचालन की शुरूआत करते हैं। ये ऑपरेशन समूह प्रौद्योगिकी को मौलिक रूप से नहीं बदलते हैं, वे इसके ढांचे के भीतर किए जाते हैं। हालांकि, वे इस समूह में शामिल एक विशेष भाग की तकनीक को महत्वपूर्ण रूप से बदलते हैं। इन डिज़ाइन अंतरों के कारण, किसी विशिष्ट भाग के लिए समूह प्रौद्योगिकी के एक या दूसरे चरण को निष्पादित करने के लिए, इसका उपयोग किया जा सकता है अलग संख्या तकनीकी संचालनऔर, तदनुसार, उपकरण, काटने और मापन औज़ारआदि।

इस प्रकार, समूह प्रौद्योगिकियों की तकनीकी प्रणाली को एक ओर, उद्यम विकास के पिछले चरणों के अनुभव को सामान्य बनाने के लिए, दूसरी ओर, उद्यम के बाद के विकास के लिए उत्पादन की तकनीकी तैयारी की एक व्यवस्थित प्रणाली बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

उपयोगिता मॉडल इंजन निर्माण के क्षेत्र से संबंधित है और इसका उपयोग विमानन, जहाज और जमीन (एक बिजली संयंत्र के हिस्से के रूप में) के लिए गैस टरबाइन इंजन (जीटीई) के ब्लेड में किया जा सकता है। उपयोगिता मॉडल ब्लेड की समयपूर्व विफलता से बचने के लिए अपने लॉक में तन्यता तनाव को कम करके ब्लेड की झुकने वाली थकान शक्ति को बढ़ाने की समस्या को हल करता है। एक अतिरिक्त कार्य प्रस्तावित समाधान को कूल्ड GTE ब्लेड्स पर लागू करने की संभावना है। समस्या का समाधान इस तथ्य से होता है कि जीटीई टर्बाइन ब्लेड में क्रिसमस ट्री लॉक होता है, जिस पर एक छेद के रूप में वोल्टेज सांद्रक बनाया जाता है। प्रस्तावित उपयोगिता मॉडल में नया यह है कि छेद जीटीई ब्लेड की धुरी के साथ स्थित है। ब्लेड में एक चैनल हो सकता है जो छेद के साथ संचार करता है, जिससे एकल तनाव सांद्रक बनता है। जीटीई टर्बाइन ब्लेड के हेरिंगबोन लॉक का यह डिज़ाइन इसके लॉक में तन्यता तनाव को कम करके ब्लेड की झुकने वाली थकान शक्ति को बढ़ाता है, जिससे ब्लेड की समय से पहले विफलता से बचना संभव हो जाता है।

उपयोगिता मॉडल इंजन निर्माण से संबंधित है और विमानन, जहाज और जमीन (एक बिजली संयंत्र के हिस्से के रूप में) के लिए गैस टरबाइन इंजन (जीटीई) के ब्लेड में इस्तेमाल किया जा सकता है।

गैस टरबाइन इंजन के टरबाइन ब्लेड के डिजाइन के लिए जाना जाता है, जिसमें क्रिसमस ट्री लॉक (स्कुबाचेवस्की जीएस एयरक्राफ्ट गैस टर्बाइन इंजन। भागों की डिजाइन और गणना। - एम .: माशिनोस्ट्रोनी, 1981, पी। 89, अंजीर। 3.27)।

इस तरह के लॉक वाले ब्लेड का नुकसान यह है कि यह तनाव सांद्रक के कार्यान्वयन के लिए प्रदान नहीं करता है। एक सांद्रक की अनुपस्थिति से न केवल ब्लेड, बल्कि डिस्क भी नष्ट हो जाती है जब लोड अचानक हटा दिया जाता है।

जीटीई ब्लेड का डिज़ाइन भी जाना जाता है, जिसमें क्रिसमस ट्री लॉक होता है और ब्लेड की धुरी के पार स्थित लॉक में छेद के रूप में कम से कम एक स्ट्रेस कॉन्सेंट्रेटर होता है (पेटेंट जीबी 1468470 दिनांक 03/30/1977)।

इस डिजाइन का नुकसान यह है कि ऑपरेशन के दौरान क्रिसमस ट्री लॉक तन्यता तनाव के अधीन है, जिसके बढ़ने से अपर्याप्त झुकने वाली थकान शक्ति होती है। परिणाम GTE ब्लेड की समयपूर्व विफलता है। इसके अलावा, इस डिज़ाइन का उपयोग कूल्ड ब्लेड में नहीं किया जा सकता है, क्योंकि इसमें ठंडी हवा का रिसाव होता है।

उपयोगिता मॉडल का तकनीकी उद्देश्य ब्लेड की समयपूर्व विफलता से बचने के लिए इसके लॉक में तन्यता तनाव को कम करके ब्लेड की झुकने वाली थकान शक्ति को बढ़ाना है।

एक अतिरिक्त तकनीकी चुनौती प्रस्तावित समाधान को कूल्ड GTE ब्लेड्स पर लागू करने की संभावना है।

समस्या का समाधान इस तथ्य से होता है कि जीटीई टर्बाइन ब्लेड में क्रिसमस ट्री लॉक होता है, जिस पर एक छेद के रूप में वोल्टेज सांद्रक बनाया जाता है।

प्रस्तावित उपयोगिता मॉडल में नया यह है कि छेद जीटीई ब्लेड की धुरी के साथ स्थित है।

इसके अलावा, ब्लेड में एक चैनल हो सकता है जो छेद के साथ संचार करता है, जिससे एकल तनाव सांद्रक बनता है।

प्रस्तावित ड्राइंग गैस टरबाइन टरबाइन ब्लेड का एक अनुदैर्ध्य खंड दिखाता है।

गैस टर्बाइन इंजन ब्लेड में क्रिसमस ट्री लॉक 1 शामिल है। क्रिसमस ट्री लॉक 1 में ब्लेड के अक्ष 3 के साथ बने छेद 2 के रूप में एक स्ट्रेस कंसंटेटर होता है।

जीटीई टर्बाइन ब्लेड कूलिंग के लिए चैनल 4 से लैस है, जो होल 2 से जुड़ा है।

जीटीई टरबाइन व्हील के संचालन के दौरान, लोड को अचानक हटाने के कारण विफलता की स्थिति में, बढ़ते केन्द्रापसारक बलों के प्रभाव में डिस्क रोटेशन की गति बढ़ जाती है। बदले में, केन्द्रापसारक बल स्प्रूस लॉक 1 और डिस्क (ड्राइंग में नहीं दिखाया गया) में कंप्रेसिव और झुकने वाले तनावों को बढ़ाते हैं, जबकि एक छेद 2 के रूप में एक तनाव सांद्रक की उपस्थिति के कारण तन्यता तनाव कम हो जाता है। ब्लेड की धुरी के साथ स्प्रूस लॉक 1 पर। इससे ब्लेड लॉक में झुकने वाली थकान शक्ति में वृद्धि होती है, जो ब्लेड की समयपूर्व विफलता से बचाती है।

गैस टरबाइन इंजन का टर्बाइन ब्लेड कूल्ड ब्लेड के रूप में काम करता है जब हवा कूलिंग के लिए चैनल 4 से गुजरती है, जो ब्लेड के फ़िर-ट्री लॉक 1 को ठंडा करने के लिए होल 2 से जुड़ा होता है।

जीटीई टर्बाइन ब्लेड का यह डिज़ाइन ब्लेड के समय से पहले विनाश से बचने के लिए इसके लॉक में तन्यता तनाव में कमी के कारण ब्लेड की झुकने वाली थकान शक्ति को बढ़ाना संभव बनाता है; इसे ठंडा जीटीई ब्लेड पर लागू किया जा सकता है।

उपयोगिता मॉडल सूत्र

1. क्रिसमस ट्री लॉक वाले गैस टर्बाइन इंजन का टर्बाइन ब्लेड, जिस पर छेद के रूप में कम से कम एक स्ट्रेस सांद्रक बनाया जाता है, जिसकी विशेषता यह है कि छेद ब्लेड की धुरी के साथ बना है।

2. दावा 1 के अनुसार गैस टरबाइन इंजन का टरबाइन ब्लेड, जिसकी विशेषता यह है कि ब्लेड में शीतलन के लिए कम से कम एक चैनल होता है, जो छेद के साथ संचार में होता है।

जीटीई ब्लेड का उत्पादन विमान इंजन उद्योग में एक विशेष स्थान रखता है, जो कई कारकों के कारण होता है, जिनमें से मुख्य हैं:

एयरफ़ॉइल और ब्लेड टांग का जटिल ज्यामितीय आकार;

उच्च विनिर्माण परिशुद्धता;

ब्लेड के निर्माण के लिए महंगी और दुर्लभ सामग्री का उपयोग;

ब्लेड का बड़े पैमाने पर उत्पादन;

महंगे विशेष उपकरणों के साथ ब्लेड निर्माण की तकनीकी प्रक्रिया को लैस करना;

समग्र विनिर्माण जटिलता।

कंप्रेसर और टरबाइन ब्लेड गैस टरबाइन इंजन के सबसे बड़े हिस्से हैं। एक इंजन किट में उनकी संख्या 3000 तक पहुँच जाती है, और निर्माण की श्रम तीव्रता इंजन की कुल श्रम तीव्रता का 25 ... 35% होती है।

स्कैपुला के पंख में एक विस्तारित जटिल स्थानिक आकार होता है

धुरी के साथ क्रॉस सेक्शन में एक चर प्रोफ़ाइल के साथ पेन के काम करने वाले हिस्से की लंबाई 30-500 मिमी है। ये खंड बेस डिज़ाइन प्लेन और इंटरलॉक के प्रोफाइल के सापेक्ष कड़ाई से उन्मुख हैं। पर व्यापक प्रतिनिधित्वनिर्देशांक प्रणाली में ब्लेड के पीछे और गर्त के प्रोफाइल को निर्धारित करने वाले बिंदुओं के परिकलित मान दिए गए हैं। इन निर्देशांकों के मान सारणीबद्ध तरीके से दिए गए हैं। क्रॉस सेक्शन को एक दूसरे के सापेक्ष घुमाया जाता है और ब्लेड के पंख का एक मोड़ बनाते हैं।

समन्वय प्रणाली में ब्लेड एयरफ़ॉइल प्रोफ़ाइल की सटीकता प्रत्येक एयरफ़ॉइल प्रोफ़ाइल बिंदु के दिए गए नाममात्र मूल्यों से स्वीकार्य विचलन द्वारा निर्धारित की जाती है। उदाहरण में, यह 0.5 मिमी है, जबकि कलम के मोड़ में कोणीय त्रुटि 20 ' से अधिक नहीं होनी चाहिए।

पेन की मोटाई में छोटे मान होते हैं; कंप्रेसर में हवा के प्रवाह के इनलेट और आउटलेट पर, यह विभिन्न वर्गों के लिए 1.45 मिमी से 2.5 मिमी तक भिन्न होता है। इस मामले में, मोटाई सहिष्णुता 0.2 से 0.1 मिमी तक होती है। ब्लेड एयरफोइल के इनलेट और आउटलेट पर संक्रमण त्रिज्या के गठन पर भी उच्च मांग रखी जाती है। इस मामले में त्रिज्या 0.5 मिमी से 0.8 मिमी तक बदल जाती है।

ब्लेड एयरफ़ॉइल प्रोफ़ाइल का खुरदरापन कम से कम 0.32 µm होना चाहिए।

ब्लेड एयरफ़ॉइल के मध्य भाग में एक जटिल प्रोफ़ाइल डिज़ाइन के सहायक कफन अलमारियां हैं। ये अलमारियां ब्लेड की सहायक डिजाइन सतहों की भूमिका निभाती हैं, और टंगस्टन कार्बाइड और टाइटेनियम कार्बाइड की हार्ड-मिश्र धातु कोटिंग्स उनकी असर सतहों पर लागू होती हैं। मध्य कफन अलमारियां, एक दूसरे से जुड़कर, कंप्रेसर रोटर के पहले पहिये में एकल समर्थन रिंग बनाती हैं।

ब्लेड के निचले हिस्से में एक लॉक शेल्फ होता है, जिसमें चर क्रॉस-सेक्शनल मापदंडों के साथ एक जटिल स्थानिक आकार होता है। ब्लेड की निचली अलमारियां कंप्रेसर व्हील में एक बंद सर्किट बनाती हैं और कंप्रेसर को सुचारू हवा की आपूर्ति प्रदान करती हैं। इन अलमारियों के बीच की खाई को बदलना 0.1 ... 0.2 मिमी के भीतर किया जाता है। ब्लेड एयरफ़ॉइल के ऊपरी भाग में एक आकार की सतह होती है, जिसका जेनरेट्रिक्स लॉक के प्रोफाइल और एयरफ़ॉइल के अग्रणी किनारे के सापेक्ष स्थित होता है। ब्लेड के शीर्ष और कंप्रेसर स्टेटर व्हील के आवास के बीच की निकासी इस प्रोफ़ाइल की सटीकता पर निर्भर करती है।

कफन ब्लेड पंख और लॉक की कार्यशील प्रोफ़ाइल को जेनरेट्रिक्स सतहों पर संपीड़ित तनाव पैदा करने के लिए सख्त प्रसंस्करण विधियों के अधीन किया जाता है। ब्लेड की सतहों की स्थिति पर उच्च आवश्यकताएं भी लगाई जाती हैं, जिन पर दरारें, जलन और अन्य निर्माण दोषों की अनुमति नहीं है।

ब्लेड सामग्री दूसरे नियंत्रण समूह से संबंधित है, जो प्रत्येक ब्लेड की संपूर्ण गुणवत्ता जांच प्रदान करता है। ब्लेड के एक बैच के लिए, एक विशेष नमूना भी तैयार किया जाता है, जो प्रयोगशाला विश्लेषण के अधीन होता है। कंप्रेसर ब्लेड की गुणवत्ता की आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं।

ऐसे भागों के लिए प्रारंभिक रिक्त स्थान प्राप्त करने के तरीके और आगे की प्रक्रिया के लिए पारंपरिक और विशेष तरीकों के उपयोग से उत्पादन की गुणवत्ता और आर्थिक संकेतक निर्धारित होते हैं। कंप्रेसर ब्लेड के प्रारंभिक रिक्त स्थान मुद्रांकन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। इस मामले में, मशीनिंग के लिए छोटे भत्ते के साथ, बढ़ी हुई सटीकता के वर्कपीस प्राप्त किए जा सकते हैं। नीचे हम कंप्रेसर ब्लेड के निर्माण की तकनीकी प्रक्रिया पर विचार करते हैं, मूल वर्कपीस, जो साधारण सटीकता के गर्म मुद्रांकन द्वारा प्राप्त की गई थी। ऐसी वर्कपीस बनाते समय, ऐसे तरीकों की पहचान की गई है जो विनिर्माण की जटिलता और सूचीबद्ध संकेतकों के कार्यान्वयन, कंप्रेसर ब्लेड की गुणवत्ता को कम करते हैं।

तकनीकी प्रक्रिया विकसित करते समय, निम्नलिखित कार्य निर्धारित किए गए थे:

ब्लेड पंख के लिए न्यूनतम भत्ता के साथ गर्म मुद्रांकन द्वारा प्रारंभिक रिक्त का निर्माण।

तकनीकी प्रणाली में वर्कपीस के उन्मुखीकरण और विश्वसनीय बन्धन के लिए तकनीकी लाभ का निर्माण।

तकनीकी उपकरणों का विकास और मशीनिंग के विभिन्न चरणों में भत्ते को वितरित (अनुकूलित) करने के लिए ब्लेड एयरफ़ॉइल प्रोफ़ाइल के सापेक्ष तकनीकी प्रणाली में प्रारंभिक वर्कपीस को उन्मुख करने की विधि का अनुप्रयोग।

मिलिंग कार्यों में जटिल आकृति को संसाधित करने के लिए सीएनसी मशीन का उपयोग करना।

सतहों के गुणवत्ता संकेतकों की गारंटी के साथ पीस और पॉलिश करके प्रसंस्करण के परिष्करण विधियों का उपयोग।

उत्पादन के मुख्य चरणों में संचालन के निष्पादन के लिए एक गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली का निर्माण।

ब्लेड के निर्माण के लिए मार्ग प्रौद्योगिकी। स्टैम्पिंग और सभी संबंधित ऑपरेशन पारंपरिक सटीक हॉट स्टैम्पिंग तकनीक का उपयोग करके किए जाते हैं। तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार क्रैंक प्रेस पर प्रसंस्करण किया जाता है। मुद्रांकन ढलान 7…10° हैं। मुद्रांकन सतहों की संक्रमण त्रिज्या आर = 4 मिमी के भीतर की जाती है। IT-15 के अनुसार क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर आयामों के लिए सहिष्णुता। टिकटों की बिदाई रेखा के साथ अनुमेय विस्थापन 2 मिमी से अधिक नहीं है। मूल वर्कपीस के पंख को प्रोफाइलिंग के अधीन किया जाता है। वर्कपीस के पूरे समोच्च के साथ फ्लैश के निशान 1 मिमी से अधिक नहीं होने चाहिए।

कंप्रेसर ब्लेड सबसे महत्वपूर्ण और बड़े पैमाने पर उत्पादित इंजन उत्पादों में से एक हैं और, कई घंटों से लेकर कई दसियों हज़ार घंटों तक सेवा जीवन होने के कारण, गतिशील और स्थिर तनाव, घर्षण युक्त उच्च तापमान गैस प्रवाह से प्रभावों की एक विस्तृत श्रृंखला का अनुभव होता है। कण, साथ ही पर्यावरण और दहन ईंधन के ऑक्सीडेटिव उत्पाद। इसी समय, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, संचालन की भौगोलिक स्थिति और इंजन के संचालन के तरीके के आधार पर, इसके पथ के साथ तापमान -50 ... -40 डिग्री सेल्सियस से लेकर होता है

कंप्रेसर में 700…800 °। जैसा निर्माण सामग्रीआधुनिक गैस टरबाइन इंजन के कंप्रेसर ब्लेड के लिए, टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है (VT22, VT3-1, VT6, VT8, VT33), गर्मी प्रतिरोधी स्टील्स (EN961 Sh, EP517Sh), और निकल-आधारित कास्ट मिश्र (ZhS6U, ZhS32) हैं। टरबाइन ब्लेड के लिए उपयोग किया जाता है।

सैन्य विमानों के लिए इंजनों के संचालन और मरम्मत के अनुभव से पता चलता है कि 500-1500 घंटे के निर्दिष्ट संसाधन का प्रावधान काफी हद तक कंप्रेसर और टरबाइन ब्लेड को नुकसान के स्तर पर निर्भर करता है। एक ही समय में, ज्यादातर मामलों में यह निक्स, थकान और थर्मल थकान दरारें, गड्ढे और गैस जंग, और कटाव पहनने की उपस्थिति से जुड़ा होता है।

20 * 10 6 चक्रों के आधार पर चौथे चरण के ब्लेड के लिए थकान सीमा में गिरावट 30% है (बिना दोष वाले ब्लेड के लिए 480 एमपीए से, मरम्मत ब्लेड के लिए 340 एमपीए), हालांकि मरम्मत किए गए ब्लेड पर अधिकतम तनाव चौथा चरण, हालांकि वे कम हो जाते हैं, फिर भी बिना निक्स के ब्लेड किनारों पर तनाव से काफी अधिक है। कंप्रेसर रोटर ब्लेड पर निक्स से नए ब्लेड की थकान शक्ति का एक महत्वपूर्ण नुकसान होता है। ब्लेड की एक महत्वपूर्ण संख्या को खारिज कर दिया जाता है और अपरिवर्तनीय रूप से खो दिया जाता है, क्योंकि उनके पास ऐसे निक्स होते हैं जो मरम्मत सहनशीलता सीमा से परे जाते हैं। अपेक्षाकृत कम वजन वाले टाइटेनियम से बने ढांचे में उच्च संक्षारण प्रतिरोध, अच्छे यांत्रिक गुण और एक सुंदर उपस्थिति होती है।

आविष्कार फाउंड्री उत्पादन से संबंधित है। गैस टरबाइन इंजन का ब्लेड निवेश कास्टिंग द्वारा बनाया जाता है। कंधे के ब्लेड में एक पंख 4 होता है, जिसके अंत में एक एड़ी 5 होती है, जिसे पंख के साथ एक टुकड़े के रूप में बनाया जाता है। एड़ी में एक मंच 5a होता है, जिसमें पहला स्नान 12 रेडियल सतहों 13 और नीचे 14 के साथ बनाया जाता है। स्नान 12 एड़ी की मोटाई को कम करता है। पहले स्नान में, पंख और एड़ी के बीच इंटरफ़ेस ज़ोन 15 के स्तर पर, दूसरा स्नान 16 बनाया जाता है, जो केवल एक बिंदु पर धातु को शेल मोल्ड में डालने की अनुमति देता है। धातु के समान वितरण के कारण फावड़े में सरंध्रता के गठन को रोका जाता है। 3 एन. और 3 z.p. f-ly, 4 बीमार।

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वर्तमान आविष्कार एक कास्ट मेटल ब्लेड और इसे बनाने की एक विधि से संबंधित है।

एक गैस टरबाइन इंजन, जैसे टर्बोजेट इंजन, में एक पंखा, एक या अधिक कंप्रेसर चरण, एक दहन कक्ष, एक या अधिक टरबाइन चरण और एक नोजल शामिल होता है। रोटार की परिधि पर तय रेडियल ब्लेड की उपस्थिति के कारण, गैसों को पंखे, कंप्रेसर और टरबाइन के रोटार द्वारा संचालित किया जाता है।

गैस टरबाइन इंजन की मुख्य धुरी और इस इंजन में गैस प्रवाह की दिशा के संबंध में इनबोर्ड, आउटबोर्ड, रेडियल, आगे या पीछे की स्थिति या स्थान की अवधारणाओं पर विचार किया जाना चाहिए।

जंगम टरबाइन ब्लेड में एक पैर होता है, जिसके साथ यह रोटर डिस्क से जुड़ा होता है, एक मंच जो आंतरिक दीवार का एक तत्व बनाता है जो गैस-वायु पथ को सीमित करता है, और एक पंख, जो मुख्य रूप से रेडियल अक्ष के साथ स्थित होता है और उड़ाया जाता है गैसों द्वारा। इंजन और टरबाइन चरण के आधार पर, इसके अंत में तने से दूर, ब्लेड एक तत्व के साथ समाप्त होता है जो एयरफ़ॉइल के मुख्य (मुख्य) अक्ष पर अनुप्रस्थ होता है, जिसे एड़ी कहा जाता है, जो बाहरी दीवार का एक तत्व बनाता है जो गैस को सीमित करता है -हवा पथ।

एड़ी की बाहरी सतह पर, एक या एक से अधिक रेडियल प्लेट या स्कैलप्स बनाए जाते हैं, एक साथ स्टेटर दीवार के विपरीत, एक भूलभुलैया गैसकेट जो गैसों के संबंध में मजबूती प्रदान करता है; इसके लिए, एक नियम के रूप में, उक्त स्टेटर दीवार को घर्षण सामग्री की एक अंगूठी के रूप में बनाया जाता है, जिसके खिलाफ प्लेटें रगड़ती हैं। प्लेटों में एक सामने की ओर और एक पिछला भाग होता है जो गैस प्रवाह के लिए अनुप्रस्थ रूप से स्थित होता है।

ब्लेड मोनोब्लॉक हो सकता है, यानी पैर, प्लेटफॉर्म, पंख और एड़ी को एक ही टुकड़े के रूप में बनाया जाता है। ब्लेड "लॉस्ट वैक्स कास्टिंग" नामक एक कास्टिंग प्रक्रिया द्वारा बनाया गया है और कला में कुशल लोगों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है। इस प्रकार से:

पहले, स्कैपुला का एक मॉडल मोम से बनाया जाता है;

मॉडल एक दुर्दम्य सिरेमिक पर्ची में डूबा हुआ है, जो फायरिंग के बाद एक खोल बनाता है;

मोम पिघलाया जाता है और हटा दिया जाता है, जिससे आग रोक सामग्री का "खोल आकार" प्राप्त करना संभव हो जाता है, जिसकी आंतरिक मात्रा ब्लेड के आकार को निर्धारित करती है;

पिघला हुआ धातु खोल मोल्ड में डाला जाता है, जबकि कई खोल मोल्ड धातु के साथ-साथ डालने के लिए एक ब्लॉक में संयुक्त होते हैं;

खोल मोल्ड टूट गया है, जिससे धातु स्पुतुला प्राप्त करना संभव हो जाता है।

उन बिंदुओं पर जहां धातु को सांचे में डाला जाता है, अपेक्षाकृत मोटी धातु के प्रकोप ढले हुए धातु के ब्लेड पर बनते हैं, जिसे ब्लेड की ढलाई के बाद मशीनीकृत किया जाना चाहिए। एक नियम के रूप में, ब्लेड की एड़ी के स्तर पर धातु डाली जाती है। डालने वाले चैनल का व्यास और, परिणामस्वरूप, बाद में गठित बिल्ड-अप महत्वपूर्ण है, और डालना भूलभुलैया गैसकेट की प्लेटों के पास होता है, जिसमें एक छोटी मोटाई होती है; नतीजतन, यदि केवल एक कास्टिंग बिंदु प्रदान किया जाता है, तो शेल मोल्ड में धातु का खराब वितरण होता है, और ब्लेड के छिद्र के साथ समस्याएं होती हैं, विशेष रूप से इसके ब्लेड के स्तर पर।

इस समस्या को दो डालने वाले इनलेट प्रदान करके हल किया जा सकता है, जबकि डालने वाले चैनलों का व्यास संगत रूप से कम हो जाता है। इस प्रकार, एक चैनल डालने के बजाय बड़ा व्यासदो छोटे व्यास के कास्टिंग चैनल प्राप्त होते हैं, जो एक दूसरे से दूर होते हैं, जो धातु का बेहतर वितरण प्रदान करता है और सरंध्रता की समस्याओं से बचा जाता है।

हालांकि, केवल एक डालना बिंदु बनाए रखकर इन सरंध्रता की समस्याओं का समाधान करना वांछनीय है।

इस संबंध में, आविष्कार का उद्देश्य एक गैस टरबाइन इंजन ब्लेड है, जिसे कास्टिंग द्वारा बनाया गया है, जिसमें एक पंख होता है, जिसके अंत में एक एड़ी होती है, जिसे पंख के साथ एक टुकड़े के रूप में बनाया जाता है, जिसके साथ यह होता है इंटरफ़ेस ज़ोन के स्तर पर जुड़ा हुआ है, जबकि एड़ी में एक प्लेटफ़ॉर्म होता है, जिस पर कम से कम एक सीलिंग प्लेट के अनुसार, और पहला स्नान प्लेटफ़ॉर्म में किया जाता है, जिसमें विशेषता होती है कि दूसरा स्नान पहले स्नान में किया जाता है। पंख और एड़ी के बीच इंटरफेस का स्तर।

एयरफ़ॉइल और एड़ी के बीच इंटरफ़ेस ज़ोन के स्तर पर दूसरे स्नान में एक स्नान की उपस्थिति इस क्षेत्र में बहुत अधिक मोटा होने से बचाती है और कास्टिंग द्वारा ब्लेड की ढलाई के दौरान मोल्ड में तरल धातु का बेहतर वितरण प्रदान करता है। मोल्ड में तरल धातु का बेहतर वितरण कास्टिंग विधि को एकल धातु डालने के बिंदु के साथ उपयोग करने की अनुमति देता है। एक एकल डालना बिंदु के साथ ब्लेड के निर्माण का लाभ शेल मोल्ड की असाधारण सादगी है और यदि आवश्यक हो, तो शेल मोल्ड्स का ब्लॉक; ब्लेड के निर्माण की लागत कम हो जाती है, जबकि उनकी गुणवत्ता में सुधार होता है।

इसके अलावा, एड़ी के स्तर पर सामग्री की मात्रा को अनुकूलित किया जाता है, जो ब्लेड के वजन और लागत को कम करता है।

इसके अलावा, एड़ी और/या पंख पर यांत्रिक तनाव अनुकूलित होते हैं और ब्लेड द्वारा बेहतर अवशोषित होते हैं क्योंकि बेहतर जन वितरण प्राप्त होता है।

अधिमानतः, पहला स्नान रेडियल सतहों और नीचे तक सीमित है, और दूसरा स्नान पहले स्नान के तल में बनता है।

यह भी बेहतर है कि दूसरी ट्रे ब्लेड की मुख्य धुरी के साथ एड़ी और पंख के बीच इंटरफेस ज़ोन के विपरीत बनाई गई हो।

यह सलाह दी जाती है कि ब्लेड एयरफोइल एक ठोस दीवार से बने और संभोग क्षेत्र में घुमावदार सतहें हों, दूसरे स्नान में घुमावदार रेडियल सतह और निचली सतह होती है, और दूसरे स्नान की घुमावदार रेडियल सतह अनिवार्य रूप से समानांतर स्थित होती है मेटिंग ज़ोन में एयरफ़ॉइल की घुमावदार सतहें, जो इंटरफ़ेस ज़ोन में अनिवार्य रूप से निरंतर ब्लेड मोटाई प्रदान करती हैं।

आविष्कार का उद्देश्य एक टरबाइन भी है जिसमें वर्तमान आविष्कार के अनुसार कम से कम एक ब्लेड होता है।

आविष्कार का उद्देश्य एक गैस टरबाइन इंजन भी है जिसमें वर्तमान आविष्कार के अनुसार कम से कम एक टरबाइन होता है।

आविष्कार का उद्देश्य गैस टरबाइन इंजन ब्लेड के निर्माण की एक विधि भी है, जिसमें निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

ब्लेड का एक मोम मॉडल बनाया जाता है, जिसमें एक पंख होता है, जिसके अंत में एक एड़ी बनाई जाती है, जो पंख के साथ एक एकल भाग बनाती है, जिसके साथ यह इंटरफ़ेस ज़ोन के स्तर पर जुड़ा होता है, जबकि एड़ी में एक प्लेटफ़ॉर्म होता है जिस पर कम से कम एक सीलिंग प्लेट बनाई जाती है, जबकि पहले स्नान में मंच पर किया जाता है, दूसरा स्नान पहले स्नान में पंख और एड़ी के बीच संयुग्मन क्षेत्र के स्तर पर किया जाता है,

मोम से बना एक रंग एक आग रोक पर्ची में डुबोया जाता है,

खोल मोल्ड आग रोक सामग्री से बना है,

पिघला हुआ धातु एक एकल डालने वाले इनलेट के माध्यम से खोल मोल्ड में डाला जाता है,

खोल का रूप टूट जाता है और एक स्पैटुला प्राप्त होता है।

वर्तमान आविष्कार वर्तमान आविष्कार के अनुसार ब्लेड के पसंदीदा अवतार के निम्नलिखित विवरण और साथ में चित्रों के संदर्भ में इसे बनाने की प्रक्रिया से अधिक स्पष्ट होगा।

अंजीर। 1 वर्तमान आविष्कार के अनुसार टर्बाइन ब्लेड का एक योजनाबद्ध पक्ष दृश्य है।

अंजीर। 2 - सामने सममितीय दृश्य बाहर की ओरब्लेड की एड़ी।

अंजीर। 3 अंजीर के तल III-III के साथ ब्लेड का एक अनुभागीय दृश्य है। एक।

अंजीर। 4 स्कैपुला की एड़ी के बाहरी हिस्से का एक सममितीय पार्श्व दृश्य है।

जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 1, वर्तमान आविष्कार के अनुसार ब्लेड 1 अनिवार्य रूप से एक प्रमुख अक्ष ए के साथ बनाया गया है, जो अनिवार्य रूप से ब्लेड युक्त गैस टरबाइन इंजन के अक्ष बी के संबंध में रेडियल है। इस मामले में हम बात कर रहे हेटर्बोजेट इंजन के टरबाइन ब्लेड के बारे में। कंधे के ब्लेड 1 में अंदर स्थित एक पैर 2, एक मंच 3, एक पंख 4 और एक एड़ी 5 होता है, जो बाहर की तरफ स्थित होता है। इंटरफ़ेस क्षेत्र 15 में पंख 4 के साथ एड़ी 5 साथी। लेग 2 को इस रोटर पर माउंट करने के लिए रोटर सॉकेट में स्थापित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्लेटफ़ॉर्म 3 को पैर 2 और पंख 4 के बीच बनाया गया है और इसमें ब्लेड 1 के अक्ष A के संबंध में अनुप्रस्थ रूप से स्थित एक सतह होती है, जो एक दीवार तत्व बनाती है जो इसके गैस-वायु पथ को सीमित करती है। अंदर; उक्त दीवार विचाराधीन टरबाइन चरण के ब्लेड 1 के सभी प्लेटफार्मों 3 द्वारा बनाई गई है, जो एक दूसरे से सटे हुए हैं। पंख 4 आम तौर पर ब्लेड 1 के मुख्य अक्ष ए के साथ स्थित होता है और इसके उद्देश्य के अनुरूप एक वायुगतिकीय आकार होता है, जैसा कि कला में कुशल लोगों के लिए जाना जाता है। एड़ी 5 में एक प्लेटफॉर्म 5a होता है, जो एयरफ़ॉइल 4 के बाहरी सिरे पर अनिवार्य रूप से ब्लेड 1 के मुख्य अक्ष A से अनुप्रस्थ रूप से बना होता है।

जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 2 और 4, एड़ी प्लेटफॉर्म 5 में एक अग्रणी किनारा 6 और अनुगामी किनारे 7 शामिल हैं जो गैस प्रवाह के संबंध में अनुप्रस्थ रूप से निर्देशित होते हैं (प्रवाह आमतौर पर टर्बोजेट के अक्ष बी के समानांतर होता है)। ये दो अनुप्रस्थ किनारे, सामने 6 और पीछे 7, दो पार्श्व किनारों 8, 9 से जुड़े हुए हैं, जिनकी एक Z-आकार की प्रोफ़ाइल है: प्रत्येक किनारे किनारे 8, 9 में दो अनुदैर्ध्य खंड (क्रमशः 8ए, 8बी, 9ए, 9बी) जुड़े हुए हैं। एक दूसरे के लिए क्रमशः 8", 9", जो अनिवार्य रूप से अनुप्रस्थ है या गैस प्रवाह की दिशा के संबंध में कम से कम कोण पर बना है। यह किनारे 8, 9 के साथ है कि एड़ी 5 रोटर पर दो आसन्न ब्लेड की एड़ी के संपर्क में आती है। विशेष रूप से, उन कंपनों को कम करने के लिए जो ऑपरेशन के दौरान उनके अधीन होते हैं, ब्लेड को उनके मुख्य अक्ष ए के चारों ओर पर्याप्त टॉर्सनल तनाव के साथ डिस्क पर लगाया जाता है। एड़ी 5 को इस तरह से डिजाइन किया जाता है कि ब्लेड टॉर्सनल के अधीन होते हैं अनुप्रस्थ खंड 8", 9" के किनारे 8, 9 के साथ आसन्न ब्लेड पर समर्थित होने पर तनाव।

एड़ी 5 के मंच 5 ए की बाहरी सतह से शुरू होकर, रेडियल प्लेट 10, 11 या स्कैलप्स 10, 11 बनाए जाते हैं, इस मामले में दो की मात्रा में; केवल एक प्लेट या दो से अधिक प्लेट प्रदान करना भी संभव है। प्रत्येक प्लेट 10, 11 को गैस टर्बाइन इंजन के अक्ष B पर अनुप्रस्थ रूप से बनाया गया है, जो एड़ी 5 के प्लेटफॉर्म की बाहरी सतह से शुरू होकर, किनारे के किनारों के दो विपरीत अनुदैर्ध्य वर्गों (8a, 8b, 9a, 9b) के बीच है। , एड़ी के 9 5.

हील 5 का प्लेटफॉर्म 5a आमतौर पर गैस टरबाइन इंजन के अक्ष B के संबंध में रेडियल कोण पर बनता है। दरअसल, टरबाइन में, गैसों के विस्तार को सुनिश्चित करने के लिए गैस-वायु पथ का क्रॉस सेक्शन इनलेट से आउटलेट तक बढ़ता है; इस प्रकार, एड़ी 5 का प्लेटफॉर्म 5a गैस टरबाइन इंजन के अक्ष B से इनलेट से आउटलेट तक जाता है, जबकि इसका भीतरी सतहगैस-वायु पथ की बाहरी सीमा बनाती है।

एड़ी 5 के मंच 5ए में, पहला स्नान 12 बनता है (मोल्ड के विन्यास के कारण)। यह पहला स्नान 12 परिधीय सतहों द्वारा गठित एक गुहा है 13 एक रिम बनाते हैं, जो बाहरी सतह से शुरू होते हैं प्लेटफार्म 5ए और सतह 14 से जुड़े हैं, जो स्नान 12 के नीचे 14 का निर्माण करते हैं। परिधीय सतहों 13 को अनिवार्य रूप से रेडियल रूप से व्यवस्थित किया जाता है और इस मामले में मंच 5 ए की बाहरी सतह के बीच एक साथी का निर्माण करते हुए, अंदर की तरफ घुमावदार होते हैं। स्नानागार के नीचे 14 की सतह 12. ये घुमावदार रेडियल सतह 15 आम तौर पर किनारे के किनारों 8, 9 और अनुप्रस्थ किनारों 6, 7 प्लेटफॉर्म 5 ए एड़ी 5 के समानांतर होते हैं, ऊपर से देखे जाने पर उनके आकार का अनुसरण करते हैं (साथ में) ब्लेड की मुख्य धुरी ए 1)। एड़ी 5 के कुछ क्षेत्रों में ऐसी रेडियल सतह 13 नहीं हो सकती है, इस स्थिति में स्नान 12 के निचले 14 की सतह सीधे किनारे की ओर जाती है (चित्र 2 में किनारे 9 ए देखें) (यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अंजीर में। 4 ये क्षेत्र एक ही स्थान पर नहीं हैं)।

इस प्रकार के स्नान 12 का पहले से ही ज्ञात स्थानिक में उपयोग किया जा चुका है। इसका कार्य एड़ी 5 को रखते हुए हल्का करना है यांत्रिक विशेषताएं: एड़ी 5 के प्लेटफॉर्म 5 ए की मोटाई 8, 9 के साइड किनारों के पास महत्वपूर्ण है, जिसकी साइड की सतहें, आसन्न ब्लेड के संपर्क में, ब्लेड 1 के रोटेशन के दौरान मजबूत तनाव के अधीन होती हैं, जबकि केंद्रीय एड़ी 5 के प्लेटफॉर्म 5ए का हिस्सा, जो कम तनाव के अधीन है, पहले स्नान 12 बनाने वाले अवकाश के साथ बनाया गया है।

इसके अलावा, एड़ी में पहले स्नान 12 में स्नान 16 होता है, जिसे बाद में दूसरा स्नान 16 कहा जाता है। दूसरा स्नान 16 एड़ी 5 और पंख 4 के बीच इंटरफेस ज़ोन 15 के स्तर पर बनाया जाता है। विशेष रूप से, दूसरा स्नान ब्लेड 1 के मुख्य अक्ष A के साथ ज़ोन 15 के विपरीत एड़ी 5 और पंख 4 के बीच जोड़ा जाता है।

दूसरा स्नान 16 एक गुहा है जो परिधीय सतहों 17 द्वारा बनाई गई है, जो एक पक्ष बनाती है, जो पहले स्नान 12 की निचली सतह 14 को सतह 18 से जोड़ती है, जो दूसरे स्नान 16 के तल का निर्माण करती है (और अंदर की तरफ स्थित है) पहले स्नान की निचली सतह 14 के संबंध में 12)। परिधीय सतहों 17 को काफी हद तक रेडियल रूप से व्यवस्थित किया जाता है, इस मामले में बाहरी और आंतरिक पक्षों पर घुमावदार होने के कारण, पहले टब 14 की निचली सतह 14 और दूसरे टब 16 की निचली सतह 18 के बीच एक संयुग्मन होता है। ये घुमावदार रेडियल सतहें 17 अनिवार्य रूप से पंख 4 की सतहों के समानांतर होते हैं, ऊपर से देखे जाने पर उनके आकार का अनुसरण करते हैं (ब्लेड 1 के मुख्य अक्ष ए के साथ) (चित्र 4 देखें)।

दूसरा टब 16 मोल्डिंग के दौरान बनाया जाता है (दूसरे शब्दों में, ब्लेड 1 को मोल्ड करने के लिए शेल मोल्ड का कॉन्फ़िगरेशन ऐसे टब 16 को ढालने के लिए अनुकूलित किया जाता है)। ब्लेड को खोए हुए मोम के मॉडल पर कास्टिंग करके बनाया गया है, जैसा कि विवरण में ऊपर वर्णित है।

दूसरे स्नान 16 की उपस्थिति एड़ी 5 और पंख 4 के बीच इंटरफेस के क्षेत्र 15 में अत्यधिक मोटाई से बचाती है। इसके कारण, धातु को खोल मोल्ड में डालने के दौरान, धातु को अधिक समान रूप से वितरित किया जाता है, जो बनाता है सरंध्रता के गठन से बचना संभव है, भले ही धातु को केवल एक डालने के बिंदु पर डाला जाए।

इस प्रकार, ब्लेड 1 एक निवेश कास्टिंग विधि द्वारा बनाया जा सकता है जिसमें प्रत्येक शेल मोल्ड के लिए एक तरल धातु डालने वाला इनलेट होता है, और ऐसी विधि सरल और सस्ता है। यदि प्रपत्रों को ब्लॉकों में संयोजित किया जाता है, तो विधि और भी सरल हो जाती है। इसके अलावा, एक एकल डालने वाले इनलेट के माध्यम से खोल मोल्ड में डालने से, निर्मित ब्लेड में केवल एक अवशिष्ट बिल्ड-अप होता है, जिसे मशीनिंग द्वारा हटा दिया जाता है। ऐसे हिस्से की मशीनिंग सरल है।

इसके अलावा, वजन और, परिणामस्वरूप, दूसरी ट्रे 16 की उपस्थिति के कारण ब्लेड 1 की लागत कम हो जाती है, जबकि एड़ी 5 पर तनाव, साथ ही साथ पंख 4 पर तनाव बेहतर ढंग से वितरित किया जाता है और, इसलिए, ब्लेड 1 द्वारा बेहतर माना जाता है।

ऐसे में पेन 4 को एक ठोस दीवार के रूप में बनाया जाता है, यानी बिना जैकेट या उसकी दीवार की मोटाई में बने कैविटी की मदद से ठंडा किए बिना। अधिमानतः, दूसरे टब 16 की परिधीय सतह 17 और निचली सतह 18 को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि पैडल 1 की मोटाई एड़ी 5 और पंख 4 के बीच इंटरफ़ेस 15 में काफी हद तक स्थिर है। बानगीअंजीर में स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है। 3. विशेष रूप से, यदि हम पंख 4 और एड़ी 5 के बीच इंटरफ़ेस ज़ोन 15 के स्तर पर पंख 4 की घुमावदार सतहों को 15a, 15b नामित करते हैं, तो FIG में। 3 यह देखा जा सकता है कि दूसरे स्नान 16 की घुमावदार रेडियल सतहें अनिवार्य रूप से पेन 4 की घुमावदार सतहों 15a, 15b के समानांतर हैं, जिसके विरुद्ध वे स्थित हैं। सचित्र अवतार में, दूसरे स्नान 16 के घुमावदार रेडियल सतहों 17 की त्रिज्या विपरीत घुमावदार सतहों 15a, 15b पंख 4 की त्रिज्या के समान नहीं है, लेकिन फिर भी ये सतह काफी समानांतर हैं।

दूसरे स्नान 16 का हिस्सा, अंजीर में स्थित है। 3 बाईं ओर, पहली ट्रे 12 की घुमावदार रेडियल सतह 13, पहली ट्रे 12 के नीचे 14 और दूसरी ट्रे 16 की घुमावदार रेडियल सतह 17 के बीच बिना किसी समतल क्षेत्र के एक निरंतर घुमावदार आकार की विशेषता है। हालांकि, अंजीर में स्थित दूसरी ट्रे 16 की ओर से। 3 दाईं ओर, इनमें से प्रत्येक क्षेत्र स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है। विचाराधीन क्षेत्र में विभिन्न वर्गों के बीच निष्पादन (अनुभाग में) पंख 4 की सतहों के संबंध में एड़ी 5 की सतहों की स्थिति पर निर्भर करता है।

आविष्कार का वर्णन एक चल टरबाइन ब्लेड के लिए किया गया है। हालांकि, वास्तव में, इसे किसी भी ब्लेड पर लगाया जा सकता है, जो कास्टिंग और पंख युक्त होता है, जिसके अंत में एक पंख के साथ एक टुकड़े के रूप में एक एड़ी बनाई जाती है।

दावा

1. एक गैस टरबाइन इंजन का ब्लेड, जिसमें एक पंख होता है, जिसके अंत में एक एड़ी होती है, जिसे पंख के साथ एक टुकड़े के रूप में बनाया जाता है, जिसके साथ यह स्तर पर जुड़ा होता है इंटरफ़ेस ज़ोन, जबकि एड़ी में एक प्लेटफ़ॉर्म होता है जिस पर कम से कम एक सीलिंग प्लेट होती है, और पहला स्नान प्लेटफ़ॉर्म में बनाया जाता है, जिसमें विशेषता होती है कि दूसरा स्नान पहले स्नान में पंख के बीच इंटरफ़ेस ज़ोन के स्तर पर किया जाता है। और एड़ी।

2. दावा 1 के अनुसार एक स्पैटुला, जिसमें पहला स्नान रेडियल सतहों और एक तल से परिभाषित होता है, और दूसरा स्नान पहले स्नान के तल में बनता है।

3. दावा 1 के अनुसार ब्लेड, जिसमें एड़ी और पंख के बीच इंटरफेस क्षेत्र के विपरीत ब्लेड के मुख्य अक्ष (ए) के साथ दूसरी ट्रे बनाई जाती है।

4. दावा 3 के अनुसार ब्लेड, जिसमें पेन एक ठोस दीवार से बनता है और संभोग क्षेत्र में घुमावदार सतह होती है, और दूसरी ट्रे में घुमावदार रेडियल सतह और नीचे की सतह होती है, जबकि दूसरी ट्रे की घुमावदार रेडियल सतह होती है इंटरफ़ेस ज़ोन में पेन की घुमावदार सतहों के अनिवार्य रूप से समानांतर स्थित हैं, जो इंटरफ़ेस ज़ोन में पर्याप्त रूप से स्थिर ब्लेड मोटाई प्रदान करता है।

5. टर्बाइन जिसमें दावे के अनुसार कम से कम एक ब्लेड हो 1.

6. दावे के अनुसार कम से कम एक टर्बाइन युक्त गैस टरबाइन इंजन 5.

काम की प्रासंगिकता

विमान के इंजनों के संसाधन और विश्वसनीयता मुख्य रूप से कंप्रेसर ब्लेड (चित्र 1) की असर क्षमता से निर्धारित होते हैं, जो सबसे महत्वपूर्ण और अत्यधिक लोड वाले हिस्से हैं जो ऑपरेशन के दौरान महत्वपूर्ण वैकल्पिक और चक्रीय भार का अनुभव करते हैं, जो उच्च आवृत्तियों पर उन पर कार्य करते हैं। . कंप्रेसर ब्लेड एक विमान के इंजन का सबसे विशाल, अत्यधिक भारित और महत्वपूर्ण हिस्सा होते हैं।
कंप्रेसर ब्लेड की एक विशेषता, जिसमें पतले इनलेट और आउटलेट किनारे होते हैं और टाइटेनियम मिश्र धातुओं से बने होते हैं, जो तनाव एकाग्रता के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, यह है कि वे एक विदेशी शरीर (पक्षी, ओलों, आदि) का सामना करने वाले पहले व्यक्ति हैं। इंजन पथ में प्रवेश किया।
जोखिम, निक्स, कटाव क्षति और अन्य दोष स्थानीय कंपन तनाव के स्तर को काफी बढ़ाते हैं, जो तेजी से कम करता है ताकत विशेषताओंमजबूत कन्धा। इसलिए, परिष्करण परिष्करण और सख्त संचालन में सतह परत के गुणों के अनुकूल संयोजन के निर्माण से वृद्धि पर बहुत प्रभाव पड़ता है सहनशक्तिगैस टरबाइन इंजन के ब्लेड। एक तत्काल कार्य विदेशी वस्तुओं के प्रभाव पर ब्लेड की प्रभाव शक्ति पर सख्त सतह तनाव के प्रभाव का मूल्यांकन करना है।

चित्रा 1 - जीटीई कंप्रेसर ब्लेड मॉडल (10 फ्रेम, 20 चक्र)

वर्तमान में, कंप्रेसर ब्लेड के निर्माण में, प्लास्टिक विरूपण और यांत्रिक प्रसंस्करण के तरीकों के साथ-साथ तकनीकी प्रक्रिया के परिष्करण कार्यों में जटिल तकनीकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
विशेष प्रतिष्ठानों पर विब्रोब्रेसिव मशीनिंग (वीओ) ने टाइटेनियम मिश्र धातुओं से कंप्रेसर ब्लेड के उत्पादन में व्यापक आवेदन पाया है। कंपन अपघर्षक प्रसंस्करण की प्रभावशीलता पर एक सकारात्मक प्रभाव एक अपघर्षक के साथ रासायनिक रूप से सक्रिय तरल पदार्थों का उपयोग है।
गेंदों के साथ अल्ट्रासोनिक उपचार (UZO) कंप्रेसर ब्लेड की सतह परत की विशेषताओं का एक अनुकूल संयोजन बनाना संभव बनाता है, जिसमें कम कठोरता, उच्च विनिर्माण सटीकता, जटिल विन्यास और पतले किनारे होते हैं।
न्यूमेटिक शॉट ब्लास्टिंग (पीडीओ) को ब्लेड एयरफ़ॉइल की सतह के साथ गेंदों के फिसलने से टकराने की विशेषता है, जिससे उनकी अधिकता को रोका जा सकता है। यह स्थापित किया गया है कि पीडीए संरचनात्मक असमानता में कमी के साथ है और ब्लेड एयरफोइल की सतह परत में संरचना, चरण वितरण और अवशिष्ट संपीड़न तनाव को अधिक समान बनाता है। परिष्करण और सख्त उपचार की प्रस्तावित वायवीय शॉट ब्लास्टिंग विधि तकनीकी प्रक्रिया के पिछले चरणों में गठित सतह परत के तकनीकी सूक्ष्म दोषों को प्रभावी ढंग से बेअसर करती है, साथ ही सहनशक्ति सीमा में उल्लेखनीय वृद्धि, स्थायित्व के फैलाव में कमी, और मैनुअल पॉलिशिंग द्वारा पतले किनारों के बाद के परिष्करण की आवश्यकता नहीं होती है।
परिष्करण और सख्त उपचार के आशाजनक तरीकों में से एक चुंबकीय अपघर्षक पॉलिशिंग (एमएपी) की विधि है। विशेष फ़ीचरएमएपी विभिन्न विन्यासों के साथ भागों को संसाधित करने और एक प्रक्रिया में परिष्करण और सख्त संचालन को संयोजित करने की क्षमता है।
गैस टरबाइन इंजन के ब्लेड के क्षरण की समस्या को आम तौर पर पहचाना जाता है। कंप्रेसर ब्लेड की तीव्रता और प्रकार का क्षरण न केवल एयरफ़ॉइल सतह के साथ कणों के टकराव की स्थितियों पर निर्भर करता है, बल्कि सतह परत की विशेषताओं के संयोजन पर भी निर्भर करता है।
ब्लेड के पहनने के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, अधिक से अधिक व्यापक उपयोग किया गया है विभिन्न प्रकारजटिल प्रौद्योगिकियां - विभिन्न परिष्करण और सख्त तरीकों के संयोजन में प्लाज्मा कोटिंग्स का अनुप्रयोग।
धारावाहिक उत्पादन में इंजनों का विकास और परिचय वर्तमान में प्रगतिशील डिजाइन और तकनीकी समाधानों के साथ है, जो नए भागों की उपस्थिति में व्यक्त किया गया है, मौलिक रूप से नई संरचनात्मक सामग्री का उपयोग, साथ ही उत्पादन, असेंबली और परीक्षण प्रौद्योगिकियों में सुधार। उच्च गति काटने की अवधारणा के आधार पर मशीनिंग की उन्नत तकनीकी प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, परिष्करण-सख्त और गर्मी उपचार के तरीकों में सुधार किया जा रहा है।
इंजनों के डिजाइन और उत्पादन तकनीक के बीच घनिष्ठ संबंध ने तकनीकी तरीकों का उपयोग करके जटिल-प्रोफाइल भागों की असर क्षमता बढ़ाने से संबंधित कई मौजूदा मुद्दों को पूर्व निर्धारित किया।

कार्य का उद्देश्य और कार्य

उद्देश्य- जीटीई कंप्रेसर ब्लेड की निर्माण प्रक्रियाओं के लिए संरचनात्मक और तकनीकी सहायता में सुधार करके जीटीई कंप्रेसर ब्लेड की स्थायित्व और गुणवत्ता बढ़ाना।

कार्य के मुख्य कार्य:
1.) जीटीई कंप्रेसर ब्लेड की निर्माण प्रक्रियाओं के लिए संरचनात्मक और तकनीकी सहायता की वर्तमान स्थिति का विश्लेषण करना;
2.) आयन-प्लाज्मा कोटिंग्स लगाकर कंप्रेसर ब्लेड के स्थायित्व को बढ़ाने की संभावनाओं का अन्वेषण करें;
3.) पहनने के लिए प्रतिरोधी आयन-प्लाज्मा कोटिंग के गुणों का अध्ययन करने के लिए प्रयोग करें;
4.) जीटीई कंप्रेसर ब्लेड की निर्माण प्रक्रियाओं के लिए संरचनात्मक और तकनीकी सहायता में सुधार के लिए सिफारिशों का विकास।

काम की वैज्ञानिक नवीनता

काम की वैज्ञानिक नवीनता जीटीई कंप्रेसर ब्लेड की निर्माण प्रक्रियाओं के लिए संरचनात्मक और तकनीकी सहायता में सुधार और जीटीई कंप्रेसर ब्लेड के प्रसंस्करण की तकनीकी प्रक्रिया के लिए एक इष्टतम संरचना बनाने के लिए सिफारिशों के विकास में निहित है। साथ ही, यह कार्य GTE कंप्रेसर ब्लेड के स्थायित्व और पहनने के प्रतिरोध की समस्या का समाधान प्रदान करता है।

मुख्य हिस्सा

गैस टरबाइन इंजन के कंप्रेसर ब्लेड

जीटीई ब्लेड उच्च तापमान पर काम करते हैं, टरबाइन के लिए 1200 डिग्री सेल्सियस और कंप्रेसर के लिए 600 डिग्री सेल्सियस से अधिक तक पहुंचते हैं। इंजन के थर्मल ऑपरेटिंग मोड में कई बदलाव - स्टार्टिंग के समय तेजी से हीटिंग और इंजन बंद होने पर तेजी से कूलिंग - थर्मल स्ट्रेस में एक चक्रीय परिवर्तन का कारण बनता है, जिसे थर्मल थकान (छवि 2) के रूप में जाना जाता है। इसके अलावा, एयरफोइल और ब्लेड रूट का प्रोफाइल हिस्सा, केन्द्रापसारक बलों से तनाव और झुकने के अलावा, उच्च गति वाले गैस प्रवाह से झुकने और टोक़, कंपन भार से वैकल्पिक तनाव का अनुभव करता है, जिसका आयाम और आवृत्ति एक से अधिक भिन्न होती है विस्तृत श्रृंखला।

चित्र 2 - गैस टरबाइन इंजन में गैस प्रवाह की योजना (3 फ्रेम)

कंप्रेसर और टरबाइन ब्लेड के संचालन की विश्वसनीयता न केवल उनकी संरचनात्मक ताकत, चक्रीय और दीर्घकालिक स्थैतिक भार के प्रतिरोध पर निर्भर करती है, बल्कि उनकी निर्माण तकनीक पर भी निर्भर करती है, जो सीधे टांग और ब्लेड पंख की सतह परत की गुणवत्ता को प्रभावित करती है। संरचनात्मक और तकनीकी तनाव सांद्रता सतह परत में बनते हैं, यह यांत्रिक प्रसंस्करण से काम सख्त और आंतरिक अवशिष्ट तनाव से प्रभावित होता है। इसके अलावा, सतह की परत मुख्य प्रकार के तनाव की स्थिति (झुकने, तनाव, मरोड़) में बाहरी भार के संपर्क में आती है। बाहरी वातावरण. ये नकारात्मक कारक ब्लेड के विनाश का कारण बन सकते हैं, और, परिणामस्वरूप, गैस टरबाइन इंजन की विफलता के लिए।
जीटीई ब्लेड का उत्पादन विमान इंजन उद्योग में एक विशेष स्थान रखता है, जो कई कारकों के कारण होता है, जिनमें से मुख्य हैं:
जटिल ज्यामितीय आकारब्लेड के पंख और टांग;
उच्च विनिर्माण परिशुद्धता;
मिश्र धातु स्टील्स और टाइटेनियम मिश्र धातुओं जैसी महंगी सामग्री का उपयोग;
ब्लेड का बड़े पैमाने पर उत्पादन;
महंगे विशेष उपकरणों के साथ तकनीकी प्रक्रिया के उपकरण;
उच्च विनिर्माण जटिलता।
आज, निम्न प्रकार के मशीनिंग GTE ब्लेड के उत्पादन के लिए विशिष्ट हैं:
खींच;
मिलिंग;
रोलिंग;
चमकाने;
कंपन चमकाने या कंपन पीस;
उष्मा उपचार ।

ब्लेड के निर्माण के लिए परिष्करण कार्यों में सतह परत का निर्माण

जीटीई ब्लेड के निर्माण के दौरान, उनकी सतहों पर सूक्ष्म खुरदरापन और जोखिम बनते हैं, और सतह परत में संरचनात्मक और चरण परिवर्तन होते हैं। इसके अलावा, सतह की परत में धातु की कठोरता में वृद्धि और अवशिष्ट तनावों का निर्माण देखा जाता है।
ऑपरेटिंग परिस्थितियों में, सतह की परत सबसे बड़ा भार मानती है और भौतिक और रासायनिक प्रभावों के अधीन होती है: यांत्रिक, थर्मल, जंग, आदि।
ज्यादातर मामलों में, जीटीई ब्लेड की सतह के सेवा गुण पहनने, क्षरण, जंग, थकान क्रैकिंग के कारण खराब होने लगते हैं, जिससे विफलता हो सकती है।
बाद में परिष्करणइस तरह के सतह दोषों को अलग करें: जोखिम, खरोंच, खरोंच, डेंट, छिद्र, दरारें, गड़गड़ाहट, आदि।
ब्लेड के निर्माण के दौरान बनाई गई सतह परत के भौतिक और यांत्रिक गुण, बल, तापमान और अन्य कारकों के प्रभाव में ऑपरेशन के दौरान महत्वपूर्ण रूप से बदलते हैं।
कोर की तुलना में भाग की सतह में कई विशेषताएं हैं। सतह पर मौजूद परमाणुओं का धातु के साथ एकतरफा बंधन होता है, इसलिए वे अस्थिर अवस्था में होते हैं और उनमें अंदर के परमाणुओं की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है।
प्रसार के परिणामस्वरूप, विशेष रूप से ऊंचे तापमान के संपर्क में आने पर, रासायनिक यौगिकबाहर से मर्मज्ञ पदार्थों के साथ आधार धातु। ऊंचे तापमान पर, परमाणुओं की प्रसार गतिशीलता बढ़ जाती है, जिससे मिश्र धातु तत्वों की एकाग्रता का पुनर्वितरण होता है। सतह परत में विसरण का धातुओं के गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। यह विशेष रूप से पीसने जैसे ऑपरेशन के लिए सच है, जब प्रसंस्करण क्षेत्र में उच्च तापमान होता है।
मशीनिंग के दौरान मैक्रोस्ट्रेस की घटना के मुख्य कारण प्लास्टिक विरूपण और सतह परत के धातु के स्थानीय हीटिंग, साथ ही चरण परिवर्तन की असमानता है।
भागों की सतह परत के सख्त होने की डिग्री और गहराई मशीनिंग के तरीकों से निर्धारित होती है और सीधे धातु के क्रिस्टल जाली में अव्यवस्थाओं, रिक्तियों और अन्य दोषों की संख्या में वृद्धि से संबंधित होती है।
जीटीई भागों की सतह परत विरूपण क्षेत्र और आसन्न क्षेत्रों में होने वाली परस्पर संबंधित घटनाओं के परिणामस्वरूप बनती है: कई लोचदार-प्लास्टिक विकृति, धातु के प्लास्टिक गुणों में परिवर्तन, घर्षण, सूक्ष्म और मैक्रोस्ट्रक्चर में परिवर्तन, आदि।
सख्त होने के दौरान, सतह धातु के विरूपण और घर्षण के काम के परिणामस्वरूप, गर्मी निकलती है, जो भाग को गर्म करती है। गहन प्रसंस्करण मोड के साथ, सतह परतों के स्थानीय क्षेत्रों को गर्म किया जाता है, जबकि चौरसाई - 600-700 डिग्री सेल्सियस तक, प्रभाव विधियों के साथ - 800-1000 डिग्री सेल्सियस तक।
इस तरह के हीटिंग से सतह के पास अवशिष्ट संपीड़न तनाव के स्तर में कमी आती है, जिससे सख्त प्रभाव में कमी आ सकती है। कुछ मामलों में, कंप्रेसिव स्ट्रेस को टेन्साइल स्ट्रेस में बदल दिया जाता है।
सख्त होने का मुख्य कारण अव्यवस्थाओं के घनत्व में वृद्धि है जो कतरनी लाइनों के पास जमा होते हैं और विरूपण प्रक्रिया के दौरान बनने वाली विभिन्न प्रकार की बाधाओं के सामने उनके बाद के स्टॉप या इससे पहले मौजूद होते हैं। स्लिप प्लेन के बीच संलग्न धातु के खंडों में विखंडन, इन ब्लॉकों का घूमना, स्लिप विमानों की वक्रता और उन पर क्रिस्टल जाली के विनाश के उत्पादों का संचय स्लिप विमानों के साथ अनियमितताओं में वृद्धि में योगदान देता है, और , फलस्वरूप, सख्त करने के लिए।
भागों की मशीनिंग के दौरान, अवशिष्ट तनावों का गठन सतह परतों के असमान प्लास्टिक विरूपण से जुड़ा होता है, जो बल और थर्मल कारकों की बातचीत के दौरान होता है।
विरूपण गहराई में असमान और कतरनी, पुनर्रचना, कुचल, बढ़ाव या संरचना घटकों को छोटा करने की परस्पर प्रक्रियाओं के साथ है। विकृति की प्रकृति के आधार पर, भाग की सामग्री के घनत्व में वृद्धि देखी जाती है।
सख्त सख्त परिस्थितियों में, ओवरहार्डिंग हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप सतह की परत में खतरनाक माइक्रोक्रैक दिखाई देते हैं और एक्सफ़ोलीएटिंग धातु के कणों के गठन की रूपरेखा तैयार की जाती है। पुन: सख्त एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है जिसमें हीटिंग धातु की मूल संरचना और उसके यांत्रिक गुणों को बहाल नहीं करता है।

ब्लेड का वाइब्रोब्रैसिव प्रसंस्करण

ब्लेड विमान गैस टरबाइन इंजन के विशिष्ट द्रव्यमान भाग हैं, वे उच्च स्थैतिक, गतिशील और थर्मल भार की स्थितियों में काम करते हैं और मोटे तौर पर इंजन के जीवन और विश्वसनीयता को समग्र रूप से निर्धारित करते हैं।
उनके निर्माण के लिए, उच्च शक्ति वाले टाइटेनियम मिश्र धातु, स्टेनलेस स्टील, निकल-आधारित गर्मी प्रतिरोधी मिश्र, साथ ही मिश्रित सामग्री का उपयोग किया जाता है।
गैस टरबाइन इंजन के अधिकांश डिजाइनों में ब्लेड बनाने की जटिलता इंजन की कुल जटिलता का 30-40% है। यह सुविधा, इंजन में ब्लेड की परिचालन स्थितियों के साथ, उत्पादन में रिक्त स्थान प्राप्त करने के लिए प्रगतिशील तरीकों के उपयोग की आवश्यकता है, आधुनिक तकनीकप्रसंस्करण, विशेष रूप से तकनीकी प्रक्रियाओं के संचालन, मशीनीकरण और स्वचालन को खत्म करने पर।
वायुयान गैस टर्बाइन इंजनों के प्रचालन में, पुर्जों की शक्ति की विफलता के कारणों के कारण होने वाली सभी विफलताओं में से, ब्लेडों की संख्या लगभग 60% होती है। ब्लेड की अधिकांश विफलताएं थकान प्रकृति की होती हैं। यह अक्सर इंजन पथ में प्रवेश करने वाले ठोस कणों (जमीन पर टैक्सी करते समय पत्थर, उड़ान में पक्षियों, आदि) में प्रवेश करने वाले ब्लेड के नुकसान से सुगम होता है। इससे ब्लेड की चक्रीय ताकत का पर्याप्त उच्च मार्जिन होने की आवश्यकता होती है, साथ ही क्षति (डेंट) की स्थिति में उनकी उत्तरजीविता बढ़ाने के लिए विशेष तकनीकी और डिजाइन उपाय करने की आवश्यकता होती है।
इंजन में परिचालन स्थितियों के आधार पर, ब्लेड में वैकल्पिक तनाव का स्तर आमतौर पर 40-160 एमपीए की सीमा में होता है, और आवश्यक सुरक्षा मार्जिन को ध्यान में रखते हुए, उनकी सहनशक्ति सीमा आमतौर पर 300-500 की सीमा में आवश्यक होती है। एमपीए ब्लेड का थकान प्रतिरोध सामग्री, ब्लेड के डिजाइन और इसके निर्माण की तकनीक पर निर्भर करता है, लेकिन किसी भी मामले में, सतह परत की स्थिति सहनशक्ति सीमा के मूल्य को बहुत प्रभावित करती है। सतह परत की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं:
- अवशिष्ट तनाव - उनका संकेत, परिमाण, गहराई, भाग के खंड पर वितरण की प्रकृति, आदि;
- सतह सूक्ष्म राहत - सूक्ष्म खुरदरापन का आकार और प्रकृति, खरोंच की उपस्थिति;
- सतह परत की संरचना।
ब्लेड के थकान प्रतिरोध को बढ़ाने के कार्य की तात्कालिकता ने विशेष प्रसंस्करण विधियों के विकास और कार्यान्वयन और उनकी सतह को संसाधित करने के लिए कई विशेष तरीकों के उद्योग में परिचय दिया है।
ब्लेड के यांत्रिक प्रसंस्करण की तकनीकी प्रक्रिया में कंपन प्रसंस्करण का स्थान, एक नियम के रूप में, प्रसंस्करण के अंतिम चरण में की जाने वाली परिष्करण प्रक्रिया है। ब्लेड की सामग्री के आधार पर, पिछले प्रसंस्करण के प्रकार, और सतह की सूक्ष्मता और कुछ अन्य कारकों का प्रारंभिक मूल्य, प्रसंस्करण मोड असाइन किए जाते हैं - आवृत्ति और परिमाण आयाम की आवृत्ति, काम करने वाले निकायों की विशेषताएं (अपघर्षक टूटना, मोल्डेड वाइब्रेटिंग बॉडीज, सिरेमिक, ग्लास या मेटल बॉल्स, वुडन क्यूब्स, आदि।), मास रेशियो, आदि। इससे प्रारंभिक सतह राज्यों की एक विस्तृत श्रृंखला में वांछित परिणाम प्राप्त करना संभव हो जाता है। तो, स्टील और टाइटेनियम मिश्र धातुओं से बने छोटे और मध्यम आयामों के कंप्रेसर ब्लेड के लिए, अंतिम आकार देने का ऑपरेशन कोल्ड रोलिंग है जिसके बाद किनारों को एक अपघर्षक पहिया के साथ गोल किया जाता है। इस मामले में, सतह खुरदरापन रा = 1.6 और उच्चतर है, इसलिए, "नरम" कंपन उपचार मोड का उपयोग सतह पर सूक्ष्म खुरदरापन को समतल करने और सतह परत में संपीड़ित तनाव पैदा करने के लिए किया जाता है। इस मामले में, टॉरॉयडल वाइब्रेटर में थोक प्रसंस्करण का उपयोग किया जाता है (भागों को ठीक किए बिना)। कुछ मामलों में, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी अंतिम संचालन में अपघर्षक पीसने के लिए प्रदान करती है, इसके बाद ब्लेड एयरफोइल की सतह को पॉलिश करती है। इस तरह के ब्लेड सूक्ष्म खुरदरापन को दूर करने और सतह परत में अवशिष्ट संपीड़न तनाव प्रदान करने के लिए अधिक तीव्र कंपन उपचार के अधीन हैं।
टर्बोमाचिन के बड़े ब्लेड के प्रभावी कंपन प्रसंस्करण को लागू करना अधिक कठिन है। ऐसे भागों का एक बड़ा द्रव्यमान, कंटेनर के वजन को ध्यान में रखते हुए और काम का माहौलआवश्यक ड्राइव पावर और मशीन तत्वों के गतिशील अधिभार में तेज वृद्धि के कारण दो या तीन निर्देशांक में स्वीकार्य आवृत्ति और दोलनों के आयाम के साथ एक थरथानेवाला मशीन बनाने में समस्या पैदा करता है। इसके अलावा, ये विवरण हैं सबसे खराब गुणवत्तामूल सतह, जो प्रसंस्करण की उत्पादकता को कम करती है।
मोटर सिच उद्यम में, एक बंद कंटेनर (पीओवीओ) में अनुदैर्ध्य एकल-समन्वय कंपन उपचार की विधि का उपयोग किया जाता है।
पारंपरिक घरेलू और विदेशी कंपन-अपघर्षक मशीनों में, ढीले भराव से संचालित होता है ऑसिलेटरी मूवमेंट्सकंटेनर के नीचे, जो हमेशा सबसे नीचे होता है। इस मामले में, फिलर वापस लौटा दिया जाता है निर्बाध गिरावट. इस पद्धति की प्रभावशीलता काफी अधिक नहीं है।
भागों के वाइब्रोब्रेसिव मशीनिंग की प्रक्रिया एक बंद कंटेनर के अंदर एक दूसरे के विपरीत स्थित दो बोतलों के साथ महत्वपूर्ण रूप से सक्रिय और तेज होती है, अगर थोक भराव सक्रिय रूप से उनके बीच दोलन करता है, प्रत्येक तल से गतिज ऊर्जा प्राप्त करता है। वर्कपीस के साथ भराव के प्रभाव की तीव्रता काफी बढ़ जाती है। कंटेनर की साइड की दीवारें झुकी हुई (शंक्वाकार) हैं, जो इसके आंदोलन के दौरान भराव का एक अतिरिक्त संपीड़न बनाता है, जो अपघर्षक भराव और कंटेनर की दीवारों के बीच गतिशील क्रिया की ताकतों को बढ़ाता है, जिसके अंदर गैस के मशीनी हिस्से होते हैं टरबाइन इंजन एक निश्चित या मुक्त अवस्था में स्थित होते हैं।
जब इस विधि द्वारा अपघर्षक कणिकाओं और कठोर स्टील की गेंदों के साथ कंपन किया जाता है, तो सतह से धातु हटाने और भागों की सतह के सूक्ष्म विरूपण पारंपरिक वाइब्रेटर की तुलना में अधिक तीव्र होते हैं, जो सतह के संपीड़न तनाव की परिमाण और गहराई को बढ़ाता है और भागों के थकान प्रतिरोध को बढ़ाता है।
चित्रा 3 एक यू-आकार के कंटेनर के साथ एक थरथानेवाला इकाई पर उपचार की अवधि पर स्टील 14Kh17N2Sh से बने ब्लेड की सतह खुरदरापन में परिवर्तन के घटता को दर्शाता है।

चित्रा 3 - यू-आकार के कंटेनर (1) और पीओवीओ विधि (2) में कंपन उपचार पर खुरदरापन की निर्भरता

पीओओएच विधि द्वारा खुरदरापन रा = 1.5 µm प्राप्त करना, जैसा कि अंजीर में 3 से मिलता है, लगभग 30 मिनट में होता है, और पारंपरिक कंपन प्रसंस्करण द्वारा - 1.5 घंटे।
टर्बाइन और कंप्रेसर ब्लेड के वाइब्रोब्रेसिव प्रोसेसिंग का अध्ययन मैनुअल पॉलिशिंग और पॉलिशिंग की तुलना में इस प्रक्रिया के फायदे दिखाता है। अध्ययन के परिणामों से पता चला है कि वाइब्रोग्रिंडिंग और वाइब्रोपॉलिशिंग के अधीन ब्लेड की सहनशक्ति सीमा 410 एमपीए है और टीएस की आवश्यकताओं को पूरा करती है। जांच किए गए ब्लेड के अवशिष्ट तनावों की परिमाण और प्रकृति मैनुअल पॉलिशिंग और ग्लॉसिंग वाले ब्लेड की तुलना में अधिक अनुकूल होती है।

निष्कर्ष

बडा महत्वविमान गैस टरबाइन इंजनों के संसाधन और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने की समस्या को हल करने के साथ-साथ नई पीढ़ी के इंजन बनाने में, नई तकनीकी प्रक्रियाओं का विकास, सुधार और निर्माण होता है, प्रसंस्करण भागों और उपकरणों के तरीके जो न केवल उत्पादकता बढ़ाते हैं, बल्कि विनिर्माण गुणवत्ता भी।
विमान के इंजनों के आधुनिक प्रकारों और संशोधनों का उद्भव लगातार नए डिजाइन समाधानों के साथ होता है जो तकनीकी कठिनाइयों को जन्म देते हैं। समयबद्ध तरीके से उन्हें दूर करने के लिए और निर्माण प्रौद्योगिकी के संदर्भ में "आदर्श", डिजाइन के संदर्भ में और "वास्तविक" के बीच की खाई को कम करने के लिए, यांत्रिक और परिष्करण-सख्त प्रसंस्करण के प्रगतिशील तरीकों को सक्रिय रूप से पेश करना आवश्यक है। उत्पादन में।

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तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर यूरी एलिसेव, FSPC MMPP "Salyut" के महा निदेशक, GTE ब्लेड के उत्पादन के लिए उन्नत प्रौद्योगिकियां

महत्वपूर्ण लेख!
इस सार को लिखते समय, मास्टर का काम अभी तक पूरा नहीं हुआ है। अंतिम समापन: दिसंबर 2009 पूर्ण पाठविषय पर कार्य और सामग्री निर्दिष्ट तिथि के बाद लेखक या उसके पर्यवेक्षक से प्राप्त की जा सकती है।