Технология и оборудование автоматизированного нанесения припоя при подготовке под пайку сотовых вставок уплотнений ГТД

• Автор: Филиппов, Станислав Викторович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Обзор развития методов уменьшения утечек
газовой среды
1.2 Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ИСТЕЧЕНИЯ ПОРОШКОВОГО
ПРИПОЯ
2.1 Определение площади истечения
2.2 Определение площади истечения с учетом сводоразрушения
2.3 Определение закона истечения порошкового припоя
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАССЕИВАНИЯ ПОТОКА СЫПУЧИХ
МАТЕРИАЛОВ СЕТКОЙ
3.1 Определение вариантов падения частиц
3.2 Условие соударения с заслонкой
3.3 Расчет траекторий частиц по зонам..'
Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Исследование гранулометрического состава порошкового припоя
4.2 Химический состав порошкового припоя
4.3 Экспериментальное определение статических механических характеристик сыпучих материалов применительно к процессу истечения из бункера
4.4 Определение исходных данных эксперимента и вывод рабочих формул расчета основных параметров сыпучих материалов
4.5 Выбор экспериментальной установки для определения механических характеристик сыпучих материалов
4.6 Описание и особенности экспериментальной установки для
определения касательных напряжений среза сыпучих материа лов
4.7 Методика измерения усилия среза при определении коэффициента внутреннего трения сыпучего материала
4.8 Модель бункера для исследования сводообразования
ГЛАВА 5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОИЗВОДСТВО СОТОБЛОКОВ
5.1 Методика расчета дозатора
5.2 Создание установки для нанесения порошкового припоя в сотовые вставки уплонений ГТД
5.3 Техническая характеристика
5.4 Состав установки
5.5 Наладка установки
5.6 Подготовка к работе
5.7 Работа установки и окончание работы
5.8 Технико-экономические показатели внедрения
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Сотовые вставки являются массовой деталью, применяемой в конструкциях радиальных уплотнений турбин и лабиринтных уплотнений газотурбинных двигателей. Они обеспечивают необходимый уровень зазоров между торцами лопаток и корпусом. Сотовая конструкция уменьшает перетекание газов и способствует поддержанию к.п.д. двигателя, уменьшает износ гребешков бандажных полок лопаток по сравнению с графитовыми вставками, а так же снижает нагрузку на замок лопатки. На первой ступени компрессора увеличение зазора на 0,1 мм ведет к увеличению расхода на 1 грамм. Непропай сотовой вставки вызывает отрыв сотового элемента от подложки и нарушение уплотнения, образование забоев на лопатках, ведущих к образованию трещин и разрушению лопатки. При заплавлении сотового элемента лопатки начинают ударять по нему, возникают автоколебания, наступает резонанс и происходит разрушение лопаток.
Сотовая вставка состоит из подложки и сотового элемента. Согласно технологическому процессу изготовления сотовой вставки подложка и сотовый элемент должны быть припаяны высокотемпературным порошковым припоем. Основными требованиями к дозирующим устройствам для нанесения порошкового припоя в сотовые уплотнения являются точность, равномерность, высокая производительность и надежность.
Сыпучие материалы обладают свойством образования сводов над выпускным отверстием бункера. То есть при небольших диаметрах выпускного отверстия оно может забиваться и расход через него прекращается. Такая же картина наблюдается при больших диаметрах выпускных отверстий в момент их открытия и закрытия. При кратковременном открытии выпускного отверстия расход сыпучего материала осуществляется при переменной геометрии выпускного отверстия, время сводообразования становится соизмеримым со временем выпуска, все это начинает сильно сказываться на точности расчетов.

После истечения из отверстия припой падает на сетку, причем часть припоя попадает в ячейки сетки и не изменяет направления своего движения, а часть может сталкиваться с продольными и поперечными проволоками и изменять траекторию своего движения. Затем припой попадает в ячейки заготовки.
Для удобства анализа траекторий частиц порошкового црипоя после истечения из бункера до попадания в заготовку разделим эту область на несколько зон (рис. 20). Зона А - равна толщине заслонки. Зона Б - расстояние от заслонки до центра поперечной проволоки. Зона В - расстояние от центра поперечной проволоки сетки до центра продольной проволоки сетки. Зона Г - расстояние от центра продольной проволоки сетки до заготовки.
3.1 Определение вариантов падения частиц.
Алгоритм, учитывающий варианты падения частиц приведен на рис. 21.
* - отмечен вариант падения частицы, при котором произошло изменение ее траектории при прохождении определенной зоны.
Алгоритм рассчета траекторий частиц.
Рис. 21. Варианты падения частиц.