автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Электрогидравлическая очистка деталей в среде с управляемой проводимостью при ремонте газотурбинных двигателей

Содержание.

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса. Цель работы и задачи исследований.

1.1. Виды эксплуатационных загрязнений деталей и элементов газовоздушного тракта ГТД и методы их очистки при ремонте.

1.2. Физические основы процесса электрогидравлической (ЭГ) очистки.

1.3. Влияние процесса электрогидравлической обработки на физико-механические свойства материала обрабатываемых деталей

1.4. Математические модели ЭГ - процесса.

1.5. Управление электрогидровзрывным процессом преобразования энергии.

1.6. Цель работы и задачи исследований.

Глава 2. Разработка математической модели процесса ЭГ -очистки деталей в среде с управляемой проводимостью при ремонте ГТД.

2.1. Учет влияния низковольтной электропроводимости воды на параметры ЭГ - установок.

2.2. Выбор прочностных критериев для ЭГ - очистки деталей при ремонте.

2.3. Расчетная оценка параметров и режимов ЭГ - очистки деталей по разработанной математической модели.

2.3.1. Расчетный выбор параметров процесса электрогидравлической очистки.

2.3.2. Механизм процесса ЭГ - очистки и расчетная оценка механических напряжений.

Выводы.

Гпава 3. Методики экспериментальных исследований технологического процесса ЭГ - очистки деталей в среде с управляемой проводимостью при ремонте ГТД.

3.1. Структурная схема экспериментальных исследований.

3.2. Методика проведения работ на натурных лопатках соплового аппарата первой ступени турбины.

3.3. Методики экспериментальных исследований и применяемое оборудование при проведении работ на образцах.

3.4. Методика управления электропроводностью рабочей среды в разрядной камере посредством одномембранного электродиализатора.

3.5. Запись процесса ЭГ - обработки на стальную ленту.

Выводы.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований технологического процесса ЭГ- очистки.

4.1. Управление электропроводностью среды в одномембранном электродиализаторе.

4.2. Исследование процесса ЭГ - очистки в среде с управляемой проводимостью на образцах.

4.3. Исследование процесса ЭГ - очистки в среде с управляемой проводимостью на натурных лопатках.,

4.4. Методика выбора технологических режимов процесса ЭГ -очистки деталей при ремонте. Модернизация технологического участка ЭГ-очистки.

4.5. Модернизация технологического участка ЭГ-очистки. Особенности технологического процесса.

Выводы.

В процессе производства, эксплуатации и ремонта газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения значительную долю трудоемкости составляют операции очистки деталей от технологических и эксплуатационных загрязнений. Многообразие средств и способов очистки деталей указывает на тот факт, что нет универсальных технологий, позволяющих удалять загрязнения широкого класса. Каждая из применяемых технологий очистки направлена на удаление вполне определенного класса загрязнений.

Проблемы, связанные с процессами очистки деталей при ремонте газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения, носят еще более сложный характер. Сложность вопросов, связанных с очисткой деталей при ремонте, обусловлена тем, что механические свойства материала деталей после наработки в эксплуатации снижаются, а наружная поверхность, контактирующая с воздушными и газовыми потоками, имеет определенный уровень повре-жденности за счет процессов износа, эрозии, газовой коррозии и т.д.

Значительную долю процессов очистки деталей газотурбинных двигателей при ремонте составляют технологии, содержащие большой объем ручного труда.

Указанные процессы диктуют необходимость их автоматизации, которая возможна только на основе базовых научных знаний и необходимого объема специальных исследований.

Одним из перспективных технологических процессов очистки деталей газотурбинных двигателей от эксплуатационных загрязнений является процесс электрогидровзрывной очистки (ЭГ - очистки). В основе процесса ЭГ - Очистки лежит эффект электрогидровзрыва. Данный процесс достаточно широко применяется при очистке деталей на стадии изготовления, например, очистка заготовок, полученных литьем, от стержневой массы и т.п., но его применение для очистки деталей при ремонте весьма ограничено.

Причиной узкого применения процессов ЭГ - очистки является:

- отсутствие данных по влиянию указанного процесса на материал обрабатываемых деталей в плане изменения его механических свойств и возможности выработки ресурсных показателей в процессе дальнейшей эксплуатации;

- узкие возможности управления технологическими характеристиками процесса ЭГ - очистки;

- отсутствие результатов, позволяющих считать процесс ЭГ - очистки деталей при ремонте технологически стабильным;

- отсутствие методических и научных рекомендаций, обеспечивающих указанную технологическую стабильность процесса ЭГ - очистки деталей при ремонте.

В связи с изложенным, научно-практические исследования возможности применения процесса ЭГ - очистки деталей ГТД для ремонта и обеспечения технологической стабильности данного процесса являются актуальными.

Актуальность выбранного направления исследований по внедрению технологии ЭГ - очистки деталей ГТД для ремонтных операций, в дополнение к изложенному, подтверждается тем, что в настоящее время небольшое число эксплуатирующих организаций Аэрофлота и РАО ГАЗПРОМ не имеет финансовых возможностей на приобретение новых двигателей и основное внимание сосредотачивает на ремонтные двигатели и привода. Задача предприятий, производящих ремонт в условиях конкуренции - снижение цены ремонта за счет уменьшения собственных затрат. В свою очередь, уменьшение собственных затрат возможно, наряду с организационными мероприятиями, за счет внедрения прогрессивных автоматизированных технологических процессов, одним из которых является ЭГ - очистка.

В настоящей работе рассмотрены вопросы, связанные с применением технологического процесса ЭГ - очистки деталей от эксплуатационных загрязнений при ремонте газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы.

7) Результаты работы могут найти применение при разработке устройств ЭГ-очистки деталей и проектировании технологических процессов с применением электрогидравлического эффекта.

1. Буточников А.Л., Нестеров Е.Д., Акимов С.С. О влиянии наработки в летной эксплуатации на ухудшение параметров двухконтурных турбореактивных двигателей. //Труды ЦИАМ.-1976.-№731.- с. 1 -11.

2. Орлова Г.Г., Морозов A.A. Программы технического обслуживания и обеспечения надежности авиационных двигателей. //Новое в зарубежном авиадвигателестроении -1983.-№5 с.17-23.

3. Хабибуллин М.Г., Бурин Я.М., Каховский КВ. и ф.//Научно-техн.отчет.-«Анализ износа узлов газовоздушного тракта двигателей А82У43099, имеющих наработку в эксплуатации». Казань. ОАО. KI II I «Авиамотор» -1984.-№ТО 1050-84 - с. 2-40.

4. Козлов Ю.С., Кузнецов O.K., Тельное Н.Ф. Очистка изделий в машиностроении. М.¡Машиностроение, -1982.-264с.

5. Спринг С. Очистка поверхности металлов. М.:Мир, 1966.- 350с.

6. Тельное Н.Ф. Технология очистки и мойки сельскохозяйственных машин. М.:Колос,- 1973 -295с.

7. Александров В.Г. Справочник по текущему и среднему ремонту авиационной техники. М.:Военное ихдательство МО СССР, 1975.- 368с.

8. Мериин Б.В. Электрогидравлическая обработка машиностроительных изделий. J1.¡Машиностроение, 1985.-117с.

9. Голего H.JI. Ремонт летательных аппаратов. М.-.Транспорт, 1984.- 412с.

10. Юткин JI.A. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. J1.¡Машиностроение,-1986.-252с.

11. GemantA. Ztachr.techn.Phys.-1929. №9 - р.938 - 942.

12. Edler Т. Arch.El.-1930. №24 - р.37 - 49.

13. Bening Р. Ztschr. Fernmeldt.-1928 № - p. 161 - 167.

14. Bragg J.K. Sharbaught A.H., Crows R.W. J. Appl. Phys. - 1954. - №25 -p.382 - 391.

15. Swan D. W. Proc.Phys.Soc. 1961 - №501 - p. 423 - 429.

16. Kok J.A., Corbey M.M.G. Appl. Scient.Res. 1956. - №6 - p. 197 - 205.

17. Lewis T.J. J. Appl. Phys, 1956. - №27 - p. 645 - 651.

18. Hqугольных К.А., Рой H.A. Электрические разряды в воде. М.: Наука, -1971.-215 с.

19. Калящий И.И., Коршунов Г.С., Киселев Г.А. Изменение сопротивления искровых промежутков в воде при воздействии высокого импульсного напряжения. //Электронная обработка материалов. 1973. - №5 - с.32 -37.21