Технологија за откривање и поправку неисправности лопастица мотора авиона

Турбинске лопатице су важан део авионаца, са високом температуром, великим оптерећењем и сложеном структуром. Квалитет инспекције и одржавања је уско повезан са трајношћу и трајањем рада. Овај рад проучава инспекцију и одржавање лопасти авиона, анализира режим неуспеха лопасти авиона и сумира технологију откривања неуспеха и технологију одржавања лопасти авиона.

У пројектовању лопате турбина често се користе нови материјали бољег квалитета, а радна маржина се смањује побољшањем структуре и технологије обраде, како би се побољшао однос погон-тежина мотора. Турбинска лопатка је аеродинамички аерофол који може постићи еквивалентан рад на целој дужини лопате, чиме се осигурава да проток ваздуха има угао ротације између корена лопате и врха лопате, а угао ротације на врху лопате је већи од ко Веома је важно инсталирати лопату ротора турбине на диск турбине. "Свијеч" у облику јарева је ротор модерне гасне турбине. То је прецизно обрађено и дизајнирано тако да се осигура да сви фланжери могу равномерно да поднесу оптерећење. Када је турбина стационарна, лопаћа има тангенцијално кретање на зубној жлеби, а када турбина окреће, корен лопаће се затеже на диск због центрифугалног ефекта. Материјал турбина је важан фактор за обезбеђивање перформанси и поузданости турбине. У раним данима, деформисане легуре које су биле под високом температуром користиле су се и производиле ковањем. Са континуираним напредовањем дизајна мотора и прецизне технологије лијепања, лопатице турбина су се промениле од деформисаних легура у шупље, поликристално у једнокристално, а топлотна отпорност лопата је значајно побољшана. Једнокристални суперлегури на бази никла се широко користе у производњи топлих делова авијационих мотора због својих одличних особина плесњавања на високе температуре. Стога је детаљно истраживање о инспекцији и одржавању лопате турбина од великог значаја за побољшање безбедности рада мотора и тачну процену морфологије оштећења и степена оштећења лопате.

Редови неисправности лопастица мотора авиона

Неисправност фрактуре од умора ниског циклуса ножева

У стварном раду, лако циклусно уморно кршење лопаћа ротора обично није лако, али у следећих три услова, лако циклусно уморно кршење ће се десити. Слика 1 је схемска дијаграма фрактуре ножева.

(1) Иако је радни напор на опасном делу мањи од чврстоће материјала, на опасном делу постоје велики локални дефекти. У овом подручју, због постојања дефеката, већа површина у близини премаши чврстоћу материјала, што резултира великом количином пластичне деформације, што доводи до лагела лагела.

(2) Због лоших разматрања дизајна, радни напор лопата на опасном пресеку је близу или прелази чврстоћу материјала. Када постоје додатни дефекти у опасном делу, оштрило ће претрпети лаво-циклус уморно кршење.

(3) Када се оштрило налази у абнормалним условима као што су трепање, резонанца и прегревање, укупна вредност стреса на његовом опасном делу је већа од његове чврстоће, што доводи до лаге усталости оштрило. Фрактура од умора са ниским циклусом углавном је узрокована конструктивним разлозима, а већина се јавља око корена лопате. Нема очигледног лука уморности код типичног фрактура ниског циклуса.

Порезану резонансну фрику од умора

"Фрактура од умора високих циклуса" се односи на фрактуру која се јавља под торзионском резонанцом лопате и има следеће репрезентативне карактеристике:

(1) Угловни пад се јавља на торсионском резонансном чвору.

(2) На преломенику оштрице се може видети очигледна крива за умор, али је крива за умор веома танка.

(3) Прекршене кости обично почињу са задње стране ножева и протежу се до базена ножева, а зона заморја заузима главну површину површине преломљеног кожева.

Постоје два главна разлога за трепеће од торзионног умора ноже: један је торзионска резонанца, а други је обична рђа на површини ноже или утицај спољашње силе.

Умор од високе температуре и топлотне штете

Очија ротора турбине раде у окружењу високих температура и подложне су промјенама температуре и напетостима наизменично, што доводи до кретања и оштећења очија уморних (видети Слика 2). За преломе лопатица због заморних температура на високим температурама, морају се испунити следећа три услова:

(1) Прелаз од умора лопате углавном показује карактеристике интергрануларног прелома.

(2) Температура на месту лома лопате је већа од граничне температуре креипа материјала;

(3) Место прелома уморности оштрице може издржати само центрифугални напетост на трчање квадратног таласног облика, који прелази границу креипа или границу уморности на овој температури.

Генерално, преломи роторских лопатица у високим температурама су изузетно ретки, али у стварној употреби, преломи ротора услед топлотних оштећења ротора су релативно чести. Током рада мотора, прегревање или прегоревање компоненти због краткорочне претоплоте у абнормалним радним условима назива се оштећење прегревањем. На високим температурама, расколи умор су склони да се јаве у лопатицама. Фрактара уморног раза изазвана оштећењем високе температуре има следеће главне карактеристике:

(1) Позиција кршења се обично налази у подручју са највишом температуром оштрице, перпендикуларно оси оштрице.

(2) Фрактура потиче од ивице улаза у подручје извора, а њен попречни пресек је тамни и има висок степен оксидације. Пресек продужног пресека је релативно раван и боја није тамна као у подручју извора.

Технологија поправке неисправности лопастица авиона

Инспекција бордом борескопом

Инспекција бордом борескопом је визуелна инспекција лопасти турбине кроз сонда у кутији турбине мотора. Ова технологија не захтева демонтажу мотора и може се завршити директно на авиону, што је погодно и брзо. Борескопска инспекција може боље открити спаљивање, корозију и одвајање турбинских лопастица, што може помоћи у разумевању и овладању технологијом и здрављем турбине, како би се спровела свеобухватна инспекција турбинских лопастица и осигурало нормално функционисање мотора. Слика 3 показује инспекцију бороскопом.

Пре-чишћење пре инспекције у поправничкој радионици

Површина лопате турбине је покривена одлозима након сагоревања, премазима и слојевима топлотне корозије формираним високотемпературном оксидационом корозијом. Угледна депозиција ће повећати дебљину зида лопаћа, узрокујући промене у оригиналном путу проток ваздуха, чиме се смањује ефикасност турбине; топлотна корозија ће смањити механичка својства лопаћа; а због присуства угљенских депозита, оштећење површине лопаћа Зато се пре праћења и поправке лопате мора очистити угљенски депозит.

Испитивање интегритета лопата

У прошлости су се "тврди" мерачки инструменти као што су угломери и калипери користили за откривање пречника лопате авиона. Ова метода је једноставна, али на њу лако утиче људско мешање и има недостатака као што су ниска тачност и спора брзина откривања. Затим је на основу координатне мереће машине написана апликација за аутоматско управљање микрокомпјутером и развијен систем мерења геометријских димензија лопата. Аутоматски откривањем ножева и упоређивањем са стандардним обликом ножева, резултати испитивања грешке се аутоматски дају како би се утврдила доступност ножева и потребна метода одржавања. Иако инструменти за мерење координата различитих произвођача имају разлике у специфичним технологијама, имају следеће заједничке особине: висок ниво аутоматизације, брзо откривање, генерално се једна оштрица може открити за 1 минуту и имају добре могућности ширења. Модификовањем стандардне базе података о облику ножева, могу се открити различите врсте ножева. Слика 4 показује тест интегритета.

Уређење лопате мотора авиона

Технологија топлотне прскавине

Технологија топлотне прскање је да се влакна или материјали у правцу сагоревају до растопљеног стања, да их даље атомизују, а затим их депонују на делове или супстрате који се прскају.

(1) Покрива отпорна на зношење

Опорни премази као што су премази на бази кобальта, никла и волфрамовог карбида широко се користе у деловима авиона за смањење тријања узрокованих вибрацијама, клизивањем, сукобом, тријањем и другим тријањима током рада авиона, чиме се побољшава перформансе

(2) Опорни премази на топлоту

Да би се повећао погон, модерни авионски мотори морају повећати температуру пред турбином на максимум. На тај начин ће се оперативна температура лопате турбине одговарајуће повећати. Иако се користе материјали отпорни на топлоту, још увек је тешко испунити услове употребе. Резултати испитивања показују да се на површини лопата турбина може применити топлотопостојан премаз који побољшава топлотопостојанство делова и спречава деформацију и пуцање делова.

(3) Ослободиви премази

У модерним авионачким моторима, турбина се састоји од корпуса састављеног од више хоризонталних статорских лопаћа и лопаћа ротора фиксирана на диск. Да би се побољшала ефикасност мотора, размак између две компоненте статора и ротора треба што је више могуће смањити. "Предност" је већа од 1 kPa, али мања од 1 kPa. Да би се смањило цурење ваздуха узроковано прекомерним јазном, теоретски се јазима захтева да буду нула што је више могуће, јер је стварна грешка и грешка монтаже производних делова тешко постићи; Поред тога, под високом температуром и високом брзином, точак ће се такође кретати дужи Због деформације савијања, топлотне експанзије и контракције радног комада, се користе прекривања за прскање да би имала најмању свест о празнини, односно прскање различитих премаза на површини близу врха лопата; када се ротирајући делови трљају против њега, премаз ће произвести жрт Слика 5 показује технологију топлотне прскавине.

Устрељен Пеининг

Технологија стрељања ускора користи брзе пројектиле које ударају на површину радног комада, стварајући остатак компресивног стреса на површини радног комада и формирајући у одређеној мери појачајући материјал како би се побољшала чврстоћа за умор производа и смањила перформанса материјала за корозију Слика 6 показује оштрину након што се пуцање погледа.

(1) Суво пињење

Технологија сувог пинеинга користи центрифугалну силу да би се на површини радног комада формирао слој за јачање површине одређене дебелине. Иако технологија сувог пинеринга има једноставну опрему и високу ефикасност, она и даље има проблеме као што су загађење прашином, висока бука и висока потрошња пуца током масовне производње.

(2) Водно пуцање

Водно пинење има исти механизам јачања као и суво пинење. Разлика је у томе што користи течне честице које се брзо крећу уместо пуцања, чиме се смањује утицај прашине на животну средину током сувог пуцања, чиме се побољшава радна средина.

(3) Ојачање ротационих плоча

Америчка компанија 3М развила је нову врсту процеса за јачање устрела. Метод за јачање је коришћење ротационе плоче са пуцањем да се метална површина континуирано удари на високој брзини како би се формирао слој за јачање површине. У поређењу са пуцањем у пинеринг, има предности једноставне опреме, једноставне употребе, високе ефикасности, економичности и издржљивости. Ротационо јачање плоче значи да се, када брз удар удари у лопаћу, површина лопаће брзо шири, што је доводи до пластичне деформације на одређеној дубини. Дебљина слоја деформације је повезана са чврстоћом удара пројектила и механичким својствима материјала за радни комад и генерално може достићи 0,12 до 0,75 мм. Уређивањем процеса избијања пуца, може се добити одговарајућа дебелина слоја деформације. Под дејством пуцања, када се пластична деформација деси на површини лопата, и суседна подповршина ће се деформисати. Међутим, у поређењу са површином, деформација подповршине је мања. Без достизања тачке приноса, још увек је у фази еластичне деформације, тако да је неједнаква пластификација између површине и доњег слоја неједнаква, што може изазвати преостале промене стреса у материјалу након прскања. Резултати испитивања показују да постоји остатак компресивног стреса на површини након пуцања, а на одређеној дубини се појављује напружни стрес на подповршини. Остојала притиска на површини је неколико пута већа од подповршине. Ова распределба остатка стреса је веома корисна за побољшање чврстоће у умору и отпорности на корозију. Због тога технологија за избијање устрела игра веома важну улогу у продужењу трајања производа и побољшању квалитета производа.

Репарација премаза

У авионачким моторима, многи напредни турбински лопати користе технологију премаза за побољшање својих антиоксидационих, антикорозионских и отпорних на зношење својстава; међутим, пошто ће лопати бити оштећени у различитим степену током употребе, они морају бити поправљени током одржавања лопатице, обично