Офіційний веб сайт

Підвищення несучої здатності лопаток компресора газотурбінних двигунів з титанових сплавів комплексною фінішною обробкою

М73

Автор: Бень В.П.

Представлена Київським представництвом генерального замовника - Національного космічного агентства України.

Кількість публікацій: 20 наукових публікацій, в т.ч. 1 монографія, 19 статей.

Метою роботи є підвищення несучої здатності лопаток компресора з титанових сплавів шляхом формування раціонального сполучення характеристик поверхневого шару комплексною фінішною обробкою, що включає іонн-плазмене азотування і поверхневе пластичне деформування, та забезпечує високі показники витривалості, ударної міцності і зносостійкості.

Отримано рішення наукової задачі підвищення ерозійної стійкості і забезпечення заданих параметрів витривалості й ударної міцності лопаток компресора з титанових сплавів, що полягає у формуванні сприятливого сполучення параметрів шорсткості, кристалографічної текстури і залишкових напруг, іоно-плазменим азотуванням з наступним деформаційним зміцненням дифузійного шару кульками.

Виконано комплексні дослідження напружено-деформованого стану лопатки при коливаннях по першій формі вигину і залишкового напруженого стану поверхневого шару. Встановлено, що рівень максимальних напруг на вхідній кромці складає 95% від рівня напруг на спинці. Отримано математичні залежності для оцінки ударної міцності лопаток компресора, зміцнених поверхневим пластичним деформуванням з урахуванням місцевих пластичних деформацій, що підтвердили позитивний вплив залишкових стискуючих напруг і дозволяють розрахувати рівень згинаючих напруг, що допускається, у небезпечному перерізі і запас міцності при зіткненні зі стороннім тілом. Установлено, що комплексна обробка за рахунок формування сприятливого сполучення характеристик поверхневого шару приводить до значного підвищення несучої здатності лопаток, через підвищення параметрів зносостійкості, витривалості та ударної міцності.

Результати досліджень впроваджено у виробництві лопаток на ВАТ ”Мотор Січ”.

Надіслати коментар

Коментарі

Гість

Проведенные исследования позволили внедрить результаты работы в технологию изготовления лопаток компрессоров на действующем производстве, это огромная ценность не только для науки. нои для экономики. Необходимо внедрять результаты и в энергетическом машиностроении
Работа достойна присуждении Государственной премии.
Заслуженный работник промышленности Украины, В.Устенко

Тітов В.А.

На теперішній час основним резервом підвищення ресурсу і забезпечення надійності бочих лопаток компресора є застосування технологічних засобів впливу на структуру і властивості поверхневого шару. Серед методів, що існують на теперешній час, комплексне зміцнення є найбільш гнучким з точки зору можливості контролювання параметрів процесу, що дозволяє використовувати його при фінішній обробці лопаток з тонкими крайками.
Автором в роботі виявлено причинно-наслідковий зв'язок між станом поверхневого шару і експлуатаційними властивостями робочих лопаток компресора з титанових сплавів ВТ8М та ВТ8. Виконано комплексні дослідження властивостей поверхневого шару лопаток для різноманітних методів і режимів фінішно-оздоблювальної обробки. Виявлено і дано кількісну оцінку структурно-фазовим змінам, які мають місце у поверхневому шарі пера лопаток компресора на різних стадіях технологічного процесу виготовлення. Наведено данні щодо характеру текстурованості поверхневого шару і її впливу на опір втоми і ударну міцність лопаток. Показано перспективи використання сприятливого структурно-фазового стану поверхневого шару лопаток для підвищення їх експлуатаційних характеристик.
В цілому вважаю, що роботу виконано на високому науково-технічному рівні, а здобувач заслуговує присвоєння йому премії Президента України в галузі науки і техніки для молодих вчених у 2010 році.
Завідувач кафедри механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів НТУУ "КПИ", д.т.н., професор Тітов В.А.

Гість

Робота є актуальною та закінченою науково-дослідною розробкою, що містить рішення важливих науково-технічних задач розробки фінішних операцій технологічних процесів виготовлення деталей із титанових сплавів. Серед методів, що існують на теперішній час, комплексне зміцнення є найбільш гнучким з точки зору можливості контролювання параметрів процесу, що дозволяє використовувати його при фінішній обробці деталей з тонкими крайками,які працюють при знакоперемінних навантаженнях. Результати роботи можливо використовувати в інших галузях при виготовленні деталей та вузлів з титанових сплавів.
Вважаю за доцільне підтримати роботу на здобуття Премії Президента України для молодих вчених.

Почесний працівник косічної галузі України Бельков Є.Б.

Гість

Данная работа, представленная на соискание премии Украины, включает в себя широкий круг исследований, проведенных на самом высоком техническом уровне. Работа актуальна и имеет важное практическое значение и решает серьезные задачи в области повышения несущей способности лопаток компрессора газотурбинных двигателей.Также работа хорошо освещена в научных публикациях и статьях. Считаю , что работа безусловна достойна присуждения государственной премии. Ивановский Алексей Анатольевич кандидат . тех. наук. НТУУ "КПИ".

Гість

Роботу виконано на високому професійному та науковому рівні. Практична цінність роботи полягає у розробці в процесі досліджень технологічних рекомендацій з вибору методів і режимів комплексної обробки деталей з титанових сплавів для більш раціонального їх використання у силових пристроях літальних апаратів. Впровадження технології комплексної фінішної обробки деталей та вузлів виготовлених з титанових сплавів, і рекомендацій з її застосування дозволить підвищити опір руйнуванню від втомленості, а також підвищити опір ударному й ерозійному руйнуванню.
Вважаю необхідним підтримати роботу на здобуття Премії Президента України для молодих вчених.

Головний конструктор направлення КП «СПБ «Арсенал», д.т.н. Черняк Сергій Іванович

Долматов А.І.

У роботі розглянуті питання підвищення несучої здатності лопаток компресора газотурбінних двигунів, що на теперішній час є актуальною темою, особливо з точки зору зростання конкуренції на ринку авіаційної техніки в умовах кризових та післякризових процесів. Поставлені автором задачі дослідження впливу комплексних методів обробки дозволяють при незначному підвищенні собівартості виробів підвищити довговічність та надійність об’єктів виробництва.
Робота також має практичну цінність з точки зору розвитку методик теорії управління експлуатаційними характеристиками виробів технологічними методами. Реалізація результатів роботи як складової єдиної технологічної системи управління якістю дозволяє мінімізувати обсяг експериментальних досліджень на етапах підготовки виробництва та оптимізації технологічних процесів з метою отримання заданого комплексу експлуатаційних характеристик об’єкту.
Вважаю доцільним підтримати роботу на здобуття Премії Президента України для молодих вчених.

Зав. кафедрою технології виробництва авіаційних двигунів Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "ХАІ", д.т.н., проф., Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки Долматов Анатолій Іванович

Качан О.Я.

Робота є актуальною для сучасного виробництва авіаційних двигунів нового покоління. Має наукову новизну та виріщує важливу науково-практичну задачу підвищення несучої здатності лопаток компресора з титанових сплавів шляхом формування раціонального сполучення характеристик поверхневого шару комплексною фінішною обробкою, що включає іоно-плазмене азотування і поверхневе пластичне деформування.
Вважаю за необхідне підтримати роботу на здобуття Премії Президента України для молодих вчених.

Зав. каф. Технології авіаційних двигунів Запорізького національного технічного університету, д.т.н., проф., Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки Качан Олексій Якович

Павленко Д.В.

Вважаю, що головною перевагою роботи є те, що автор розглядає питання підвищення несучої здатності лопаток компресора у сукупності з впливом застосованих технологічних методів зміцнення на опір ерозійному зношуванню, що є дуже актуальним для лопаток двигунів, які працюють у запиленому повітрі. Для досягнення поставленої мети автор використовує широке коло різноманітних високоякісних сучасних методів дослідження поверхневих шарів, що підкреслює високий рівень дисертанта. Слід зазначите і те, що апробацію запропонованих методів зміцнення лопаток виконано на натурних лопатках, що повністю дозволило врахувати технологічну спадкоємність та особливості геометрії лопаток.
Вважаю необхідним підтримати роботу на здобуття Премії Президента України для молодих вчених.
Доцент кафедри Технології авіаційних двигунів Запорізького національного технічного університета,
к.т.н., доц. Павленко Д.В.