Журнал “НТС” №1 2022 (42)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ НОРМАТИВНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЧНОСТНОЙ НАДЕЖНОСТИ АВИАЦИОННЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

 Ю. А. Ножницкий

Аннотация. Обсуждаются основные направления совершенствования нормативной технической документации для обеспечения прочностной надежности авиационных газотурбинных двигателей. Показано, что совершенствование нормативной технической документации связано с новыми требованиями к авиационным двигателям, применением новых конструктивно-технологических решений, необходимостью обобщения опыта создания и эксплуатации двигателей. Сформулированы предложения по корректировке норм летной годности и  методов подтверждения соответствия двигателя требованиям норм летной годности. В частности, показана необходимость уточнения условий оценки выключения двигателя как незначительного отказа. Предложено методы подтверждения соответствия требованиям норм летной годности представлять как в виде одобренных авиационными властями рекомендательных циркуляров, так и в виде стандартов (или методических рекомендаций) государственных научных центров, на базе которых аккредитованы сертификационные центры. Даны примеры наиболее актуальных для совершенствования нормативной технической документации направлений, включая применение композиционных материалов и  аддитивных технологий; подтверждение ресурса основных деталей двигателей, в  том числе с учетом возможных дефектов; подтверждение прочности роторов турбокомпрессора, в том числе с учетом возможного разрушения, рассоединения или смещения валов; предотвращение опасных отказов в результате разрушения лопаток вентиляторов и др.

Ключевые слова: авиационный газотурбинный двигатель, нормативная техническая документация, прочностная надежность.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИВЫХ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ОБРАЗЦОВ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ23 В СОСТОЯНИИ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ

А. В. Мендохов, И. С. Петухов, А. И. Евдокимов, С. В. Морозов

Аннотация. Совершенствование технологии изготовления деталей сложных форм, в том числе коробчатого типа, остается актуальной. Авторами проведены испытания на одноосное растяжение образцов из титанового сплава ВТ23 в состоянии сверхпластичности, определены кривые условных напряжений материала для уточнения реологической модели.

Ключевые слова: сверхпластичность, сварка, температурный перепад, деформации линейные, образцы на растяжение, титановый сплав ВТ23.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРОТОЧНЫХ КАНАЛОВ

А. Ю. Грымзин, Г. А. Сухочев, О. Н. Кириллов

Аннотация. Предложена технологическая схема способа и установки для доводочной комбинированной обработки деталей с мелкоразмерными проточными каналами. Проведены: расчет режимов, испытания и замеры получившихся результатов, показаны возможности предложенной технологии и дальнейшей модернизации технологического оборудования.

Ключевые слова: проточный канал, комбинированное воздействие, гильза, электрохимикомеханическая доводка, расходные характеристики.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФИЛЬТРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ ПЕРФОРИРОВАННЫХ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ ПЕРЕГОРОДОК

Д. С. Процко, С. Ю. Панов, А. А. Хвостов, А. А. Журавлев, О. А. Семенихин

Аннотация. Приведены результаты экспериментального исследования гидравлического сопротивления и эффективности улавливания аэрозольных твердых частиц с помощью перфорированных решеток в  зависимости от скорости фильтрования, начальной концентрации частиц.

Ключевые слова: перфорированная решетка, фильтрование, аэрозоли, эффективность улавливания.

ОСОБЕННОСТИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ

И. Н. Егоров, Г. В. Кретинин, К. С. Федечкин

Аннотация. При проектировании современных компрессоров с  регулируемыми элементами проточной части возникает необходимость определения не только оптимальных значений геометрических параметров компрессоров, но и оптимальных законов управления их регулируемыми элементами. В статье рассмотрены особенности решения таких задач с использованием численного метода многокритериальной оптимизации IOSO NM. Показано, что использование рациональной стратегии многокритериальных исследований позволяет реализовать предельные возможности по повышению эффективности компрессора как за счет выбора наиболее предпочтительных проектов из полученного множества Парето, так и за счет реализации множества наборов законов управления, оптимальных для различных режимов эксплуатации компрессора.

Ключевые слова: осевой компрессор, параметрическая оптимизация, закон управления, математическое моделирование.

КОМПЛЕКСНАЯ МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО КОМПРЕССОРА

Д. А. Угланов, Е. В. Благин, О. В. Тремкина

Аннотация. Термомеханический компрессор относится к категории устройств, реализующих принцип термокомпримирования — повышения давления за счет подвода тепла. В настоящее время отсутствуют признанные методики оценки эффективности данного класса устройств. В данной работе предложены три способа оценки энергетической эффективности термокомпрессора. Первый способ заключается в определении коэффициента подачи — отношения массы газа, нагнетаемой потребителю, к  массе заправки. Второй способ заключается в оценке эффективности термокомпрессора в составе простейших тепловых двигателей. Третий способ определяет степень совершенства термокомпрессора как отношение его производительности к предельно возможной.

Ключевые слова: термокомпрессор, энергетическая эффективность, коэффициент подачи, относительный КПД.

ВЛИЯНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СБОРКИ ТНА НА ЗАЗОРЫ В БЕСКОНТАКТНЫХ УПЛОТНЕНИЯХ

А. В. Иванов

Аннотция. Каждый из элементов ТНА имеет свои размеры, допуски формы и расположения поверхностей, отличающиеся от номинальных. При сборке ТНА за счет монтажных смещений уплотнительных поверхностей ротора и  статора они расположены с  некоторым перекосом. В статье рассмотрены факторы, влияющие на монтажные смещения роторного и статорного элементов уплотнения, приведены зависимости для их расчета.

Ключевые слова: зазор, уплотнение, смещение, несоосность, изготовление, сборка.

РАСЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОРПУСА НАСОСА МНН НА ВИБРОАКТИВНОСТЬ

С. В. Ярославцев, Д. Н. Галдин

Аннотация. Работа посвящена изучению проблем изменения уровня виброактивности магистральных нефтяных насосов, имеющих место для определенного конструктивного исполнения. Осуществлена оптимизация конструкции.

Ключевые слова: магистральные нефтяные насосы, виброактивность, частотный диапазон, классификация гидродинамических причин вибраций в  спектре колебаний, калибр подшипника скольжения, ребра жесткости корпуса, техническая кибернетика, оптимизация.

ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЩЕТОЧНЫХ УПЛОТНЕНИЙ. ИХ ВЛИЯНИЕ НА ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 Я. А. Артамонов, А. И. Евдокимов, Е. В. Родин, С. П. Павлинич

Аннотация. Проведен анализ влияния геометрических характеристик щеточного уплотнения на его газодинамические свойства. Рассмотрены наиболее ответственные технологические операции изготовления щеточных уплотнений, оценено влияние каждой из технологических операций на последующую, их влияние на геометрию щеточного уплотнения и синергетический эффект на газодинамические характеристики узла.

Ключевые слова: щеточное уплотнение, технология изготовления, геометрические характеристики, газодинамические характеристики, ГТД.

УВЕЛИЧЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА РАБОЧЕГО КОЛЕСА МАГИСТРАЛЬНЫХ НАСОСОВ

С. Д. Новопольцев, М. Н. Краснова

Аннотация. В данной статье рассматриваются причины появления скрытой кавитационной эрозии в центробежных насосах, способы восстановления рабочего колеса магистрального насоса с целью увеличения его эксплуатационных свойств.

 Ключевые слова: кавитация, восстановление, лазерная наплавка, магистральный насос, рабочее колесо, нефтеперерабатывающее производство.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ИМПУЛЬСНО-УДАРНОГО УПРОЧНЕНИЯ СУЖАЮЩИХСЯ ЗАКРЫТЫХ МЕЖЛОПАТОЧНЫХ КАНАЛОВ

А. М. Некрылов, С. Н. Коденцев, А. О. Родионов

Аннотация. Предложена методика технологического обеспечения заданных показателей поверхности узкого сужающегося канала с  закруткой по радиусу и  регламент проектирования операций комбинированного импульсно-силового упрочнения. Разработан новый патентоспособный технологический способ упрочнения узких сужающихся криволинейных каналов комбинированным импульсно-ударным воздействием с продвижением незакрепленного инструмента при низкочастотных колебаниях технологической системы.

Ключевые слова: импульсно-ударное упрочнение, комбинированное воздействие, низкочастотные колебания, режимы упрочнения, межлопаточный канал.

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ЛАЗЕРНОЙ СВАРКИ С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ТЕПЛОВЛОЖЕНИЕМ

А. Б. Булков, В. Ф. Селиванов, В. В. Шурупов

Аннотация. Приведены результаты исследований лазерной сварки титановой тонкостенных конструкции с ограничением температуры нагрева внутренней поверхности. Предложена конструкция сварного соединения, позволяющая достичь требуемого теплового режима и обеспечить достаточную механическую прочность изделия. На основании физико-математического моделирования определены параметры режима сварки. Исследования по оценке качества сварных соединений показывают, что разработанная технология обеспечивает получение бездефектных сварных швов с заданными механическими свойствами.

Ключевые слова: тонкостенные конструкции, лазерная сварка, моделирование, титановые сплавы.