Разработка технологии высокоинтенсивной ультразвуковой очистки охлаждаемых лопаток ГТД при их изготовлении и ремонте

• Автор: Сироткин, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Е АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ
ЕЕ Анализ видов загрязнений
Е ЕЕ Физико-химические свойства загрязнений
Е2. Анализ существующих моющих сред для очистки металлических
поверхностей
ЕЗ. Методы контроля качества очистки деталей машин и механизмов.... Е4. Выводы по главе Е Цели и задачи
исследования
2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ
2.Е Технология производства литых охлаждаемых лопаток турбины по выплавляемым моделям
2.2. Физические основы ультразвука и ультразвуковой очистки
2.3. Технологическое оборудование для ультразвуковой очистки
2.3.Е Типы ультразвуковых преобразователей
2.3.2. Ультразвуковые концентраторы
2.3.3. Ультразвуковые генераторы
2.4. Аналитический подбор режимов высокоинтенсивной направленной ультразвуковой очистки охлаждаемых лопаток турбины
2.4. Е Анализ давлений, обусловленных ультразвуковыми колебаниями в жидкости
2.4.2. Исследование факторов, влияющих на качество ультразвуковой очистки
2.5. Оборудование для проведения экспериментов
2.6. Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКЕ
З.Е Методика проведения экспериментов по ультразвуковой очистке
3.2. Последовательность проведения экспериментов

3.3. Анализ загрязнений внутренних охлаждающих каналов лопаток
турбины
3.4. Выбор оптимальной рабочей моющей среды
3.5. Высокоинтенсивная направленная ультразвуковая очистка охлаждаемых лопаток турбины
3.6. Анализ результатов очистки охлаждающих каналов лопаток турбины
3.7. Выводы по главе
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ' ПО ВЫБОРУ РЕЖИМОВ ВЫСОКОИНТЕНСИВНОЙ НАПРАВЛЕННОЙ
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ ЛОПАТОК ТУРБИН
4.1. Построении алгоритма подбора режимов высокоинтенсивной направленной ультразвуковой очистки охлаждаемых лопаток ГТД
4.2. Общие требования к оборудованию по ультразвуковой очистке
4.3. Выводы по главе
5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКЕ ВНУТРЕННИХ ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ ЛОПАТОК ТУРБИН.... 120 ;
5.1. Внедрение ультразвукового оборудования в технологический I
процесс производства охлаждаемых лопаток турбины
5.2. Технико-экономический расчет эффективности от внедрения ультразвуковой очистки внутренних охлаждающих каналов лопаток
турбины в технологический процесс их производства и ремонта..
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Современная авиационная техника характеризуется все возрастающими требованиями к таким характеристикам изделий-, как качество, надежность и долговечность, которые в значительной степени зависят от чистоты поверхностей деталей и узлов оборудования.
Надежность ■ газотурбинных двигателей в значительной степени зависит от надежности работы лопаток турбины, поскольку они являются наиболее нагруженными деталями. Лопатки подвергаются действию статических, динамических, циклических нагрузок, а также испытывают циклические термические напряжения, они работают в условиях агрессивной газовой среды при высокой температуре и подвергаются газовой коррозии.
Технологический процесс изготовления лопаток должен обеспечивать их высокое качество,- надежность и заданный ресурс. Вместе с тем при выборе способа обработки массовых деталей, таких как лопатки ГТД, необходимо учитывать и экономическую эффективность [48].
В настоящее, время еще отсутствуют строго обоснованные соотношения между загрязненностью! деталей, поступающих на сборку, и ресурсом соответствующих машин и агрегатов, но связь между качеством' очистки деталей машин при ремонте и их надежностью в процессе эксплуатации никем не отрицается [4]. Так на многих авиаремонтных заводах существует большая проблема качественной очистки охлаждающих каналов лопаток турбины газотурбинных двигателей без потери надежности очищаемой детали.
Для очистки прецизионных изделий широко применяются ультразвуковые ванны, которые работают на частоте от 20 до 40 кГц при интенсивности излучения в моющую среду до 2,5 Вт/см2. Ультразвуковая очистка в таких ваннах эффективна, в основном, для наружных поверхностей деталей.
V - объем; т — масса;
УП — потенциальная энергия;
¥к - кинетическая энергия; к - модуль упругости (Юнга);
Ї - время;
х - текущая координата;
I - интенсивность (сила) ультразвука; р - звуковое давление;
Ро — давление в среде в отсутствие волны; рад - адиабатическая сжимаемость; а - постоянная адсорбции;
С - концентрация вещества в объеме фазы; Г - поверхностная концентрация;
Гт - предельная адсорбция;
Т° - температура;
Я - газовая постоянная;
Г,. - частота генератора;
1'о - резонансная частота преобразователя.