Новые возможности применения разгонных стендов для обеспечения прочностной надёжности газотурбинных двигателей

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 629. 7:539. 4+ 621. 431. 75
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗГОННЫХ СТЕНДОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЧНОСТНОЙ НАДЁЖНОСТИ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
© 2015 Ю. А. Ножницкий, Ю. А. Федина, Д. В. Шадрин, А. Н. Серветник, Б. А. Балуев, А. В. Каначкин, А. Р. Лепешкин, А. А. Томашев, С. А. Чернышев
Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова, г. Москва
Сформулированы основные задачи использования разгонных стендов при проведении сертификационных, инженерных и технологических испытаний деталей и узлов газотурбинных двигателей. Рассмотрены конструктивные особенности разгонных стендов. Представлены основные характеристики разгонных стендов, используемых в ЦИАМ. Рассмотрены методические особенности проведения различных видов испытаний на разгонных стендах и основные требования к стендам для проведения различных испытаний. Приведены примеры использования стендов для проведения разгонных испытаний для подтверждения несущей способности или упрочнения материала роторов- эквивалентно-циклических испытаний для подтверждения ресурса роторов- исследований вибрационных свойств вращающихся деталей, в том числе для оптимизации конструкционного демпфирования колебаний и определения сопротивления многоцикловой усталости вращающихся лопаток- подтверждения удержания в корпусах фрагментов разрушившихся роторов- определения стойкости роторов к соударению с птицами и другими попадающими в газовоздушный тракт двигателя посторонними предметами. Показана необходимость сочетания испытаний на разгонных стендах с расчётами и физическими исследованиями. Рассмотрены основные направления модернизации разгонных стендов. Показана, в частности, необходимость создания стендов для различных испытаний вентиляторов двигателей с большой степенью двухконтурности- совершенствования стендов и методик испытаний для исследований сопротивления вращающихся лопаток много-цикловой усталости- создания оборудования для испытаний в условиях термоциклирования деталей роторов, особенно деталей, изготовленных из композиционных и керамических материалов- для исследования колебаний при контакте ротора и статора.
Разгонный стенд, ротор, корпус, несущая способность, ресурс, вибрационные свойства, удержание фрагментов роторов, стойкость к удару птицы.
скн: 10. 18 287/2412−7329−2015−14−3-71−87
Разгонные стенды на протяжении длительного времени широко используются в авиационной промышленности для решения различных задач с целью обеспечения прочностной надёжности газотурбинных двигателей (ГТД). Вместе с тем, в последние годы область применения разгонных стендов существенно расширяется, а цели их применения несколько изменяются, что связано с совершенствованием конструкции стендов и методов испытаний, развитием методов расчёта, появлением новых сертификационных требований к двигателям.
Эти стенды используются для проведения сертификационных, инженерных и технологических испытаний. В частности, сертификационные испытания проводятся для подтверждения прочности (несущей способности) и циклического ресурса основных (критических по последствиям отказа) деталей роторов. При
сертификации двигателя целесообразно также определять сопротивление многоцикловой усталости вращающихся лопаток турбомашин в поле центробежных сил (при наличии асимметрии цикла нагруже-ния).
Инженерные испытания проводятся для доводки двигателя (проверки и оптимизации новых конструктивно-технологических решений, в т. ч. разработанных с использованием новых конструкционных материалов) — предварительной оценки возможности обеспечения требований норм лётной годности (испытания по исследованию вибрационных характеристик деталей роторов, по подтверждению локализации фрагментов лопатки или ротора в корпусе, по проверке стойкости вращающегося ротора к ударному воздействию птиц и других предметов и т. д.) — для воспроизведения дефектов и отработки методов диагностики техни-
ческого состояния деталей двигателей- для валидации и верификации методов расчёта. Проведение инженерных испытаний позволяет снизить риск неудачи при сертификационных испытаниях, в том числе дорогостоящих ис

Статистика по статье
  • 22
    читатели
  • 4
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 0
    соц. сети

Ключевые слова
  • РАЗГОННЫЙ СТЕНД,
  • РОТОР,
  • КОРПУС,
  • НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ,
  • РЕСУРС,
  • ВИБРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА,
  • УДЕРЖАНИЕ ФРАГМЕНТОВ РОТОРОВ,
  • СТОЙКОСТЬ К УДАРУ ПТИЦЫ,
  • SPIN RIG,
  • ROTOR,
  • CASING,
  • LOAD CAPACITY,
  • SERVICE LIFE,
  • VIBRATION PROPERTIES,
  • CONTAINMENT OF ROTOR FRAGMENTS,
  • RESISTANCE TO BIRD IMPACT

Аннотация
научной статьи
по машиностроению, автор научной работы & mdash- НОЖНИЦКИЙ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ФЕДИНА ЮЛИЯ АЛЕКСЕЕВНА, ШАДРИН ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, СЕРВЕТНИК АНТОН НИКОЛАЕВИЧ, БАЛУЕВ БОРИС АЛЕКСАНДРОВИЧ, КАНАЧКИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ, ЛЕПЕШКИН АЛЕКСАНДР РОАЛЬДОВИЧ, ТОМАШЕВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ЧЕРНЫШЕВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Сформулированы основные задачи использования разгонных стендов при проведении сертификационных, инженерных и технологических испытаний деталей и узлов газотурбинных двигателей. Рассмотрены конструктивные особенности разгонных стендов. Представлены основные характеристики разгонных стендов, используемых в ЦИАМ. Рассмотрены методические особенности проведения различных видов испытаний на разгонных стендах и основные требования к стендам для проведения различных испытаний. Приведены примеры использования стендов для проведения разгонных испытаний для подтверждения несущей способности или упрочнения материала роторов- эквивалентно-циклических испытаний для подтверждения ресурса роторов- исследований вибрационных свойств вращающихся деталей, в том числе для оптимизации конструкционного демпфирования колебаний и определения сопротивления многоцикловой усталости вращающихся лопаток- подтверждения удержания в корпусах фрагментов разрушившихся роторов- определения стойкости роторов к соударению с птицами и другими попадающими в газовоздушный тракт двигателя посторонними предметами. Показана необходимость сочетания испытаний на разгонных стендах с расчётами и физическими исследованиями. Рассмотрены основные направления модернизации разгонных стендов. Показана, в частности, необходимость создания стендов для различных испытаний вентиляторов двигателей с большой степенью двухконтурности- совершенствования стендов и методик испытаний для исследований сопротивления вращающихся лопаток многоцикловой усталости- создания оборудования для испытаний в условиях термоциклирования деталей роторов, особенно деталей, изготовленных из композиционных и керамических материалов- для исследования колебаний при контакте ротора и статора.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой