Конструкторско-технологическое обеспечение минимальных радиальных зазоров в лопаточных машинах на основных стадиях жизненного цикла ГТД тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.07.05, кандидат технических наук Ганзен, Михаил Анатольевич

• Ганзен, Михаил Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ганзен, Михаил Анатольевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1 Анализ актуальности проблемы

1.2 Анализ проведенных научных исследований и

производственного опыта

1.3 Существующие подходы к решению проблемы

1.3.1 Выбор зазоров на основании инженерного опыта

1.3.2 Выбор зазоров по результатам испытаний

1.3.3 Конструктивное совершенствование проточной части лопаточных машин

1.3.4 Уплотнения радиальных зазоров

1.3.5 Системы управления радиальными зазорами

1.3.6 Преимущества и недостатки существующих методов

1.4 Научный подход к решению проблемы

1.4.1 Методики расчетного определения величин радиальных зазоров

1.4.2 Преимущества и недостатки существующих методик

1.4.3 Требования к разрабатываемой методике

1.5 Выводы по главе 1

1.6 Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ РАДИАЛЬНОГО

ЗАЗОРА В ЦИКЛЕ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

2.1 Обобщённая расчётная схема и уравнения динамики радиального зазора

2.2 Определение компонентов уравнений

2.2.1 Деформация корпуса лопаточной машины

2.2.2 Деформация рабочих лопаток и лопаток статора

2.2.3 Деформация ротора лопаточной машины

2.2.4 Деформации замковых соединений

2.3 Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТНОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНИМАЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ РАДИАЛЬНОГО ЗАЗОРА

3.1 Общее описание методики

3.2 Алгоритм расчёта

3.3 Исходные данные для расчёта

3.4 Расчёт динамики радиального зазора

3.5 Проверка адекватности модели и методики

3.6 Минимизация радиальных зазоров на крейсерском режиме

3.7 Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ

РАДИАЛЬНЫХ ЗАЗОРОВ ПРИ СБОРКЕ ДВИГАТЕЛЯ

4.1 Типовые технологические процессы сборки лопаточных машин

4.2 Погрешности изготовления и сборки лопаточной машины

4.3 Анализ существующих подходов к обеспечению точности

4.4 Разработка мероприятий по повышению точности

выполнения радиальных зазоров

4.5 Уменьшение эксцентриситета ротора и статора методом компенсации отклонений формы

4.5.1 Анализ конструктивных и технологических особенностей

деталей ротора и статора

4.5.2 Измерение отклонений формы и их анализ

4.5.3 Оптимизация углового положения деталей

4.5.4 Ограничения и возможности метода компенсации

4.6 Уменьшение отклонений размеров методами пригонки

4.6.1 Лазерная обработка вершин лопаток

4.6.2 Электроэрозионная обработка вершин лопаток

4.7 Изменения в структуре технологического процесса сборки

4.8 Выводы по главе 4

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ РАДИАЛЬНЫХ

ЗАЗОРОВ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ

5.1 Определение интенсивности фреттинг-износа замковых соединений

5.2 Анализ ползучести материалов конструкции

5.3 Определение суммарной картины динамики радиального

зазора в процессе эксплуатации двигателя

5.4 Общая методика минимизации радиального зазора

5.5 Выводы по главе 5

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение А - Акты о внедрении результатов исследования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Конструкторско-технологическое обеспечение минимальных радиальных зазоров в лопаточных машинах на основных стадиях жизненного цикла ГТД»

ВВЕДЕНИЕ

Авиация в современном мире является одной из стратегически важных отраслей промышленности. Уровень развития авиационной техники может выступать в качестве показателя, характеризующего уровень развития государства, его научно-технический потенциал [1]. Лишь несколько ведущих мировых держав обладают возможностью проведения полного комплекса мероприятий по разработке и производству летательных аппаратов.

Технические характеристики и возможности летательного аппарата во многом определяются параметрами его силовой установки (двигателя). В настоящее время в авиации наибольшее распространение получают газотурбинные двигатели (ГТД), отличающиеся высокой эффективностью рабочего процесса, а также широким диапазоном достижимых скоростей и высот полёта.

Снижение конкурентоспособности российской авиационной техники, наблюдающееся в течение последних нескольких лет, связано, главным образом, с несоответствием большинства ГТД, находящихся в эксплуатации, мировому уровню по показателям экономичности (удельного расхода топлива), экологич-ности (эмиссии вредных веществ) и уровню звуковой эмиссии (шума).

Несоответствие показателей экологичности и уровня шума двигателей регламенту 1САО (Международной Организации Гражданской Авиации) налагает запрет на использование самолетов российского производства в странах-участниках данной организации, заставляет российские авиакомпании, занимающиеся транснациональными авиаперевозками, приобретать воздушные суда иностранного производства; вытесняя, таким образом, авиационную технику российских производителей как с мирового, так и с внутреннего рынка.

Следует понимать, что требования конвенции 1САО являются вполне обоснованными. В современных условиях перед человечеством все ярче проявляется проблема ограниченности природных ресурсов, необходимости их рационального использования, а также необходимости сокращения техногенного воздействия на окружающую среду, в том числе и на самих людей.

Таким образом, выходом из сложившейся ситуации может стать только интенсивное развитие, модернизация имеющихся конструкций и выпуск новых образцов ГТД. Всё это требует проведения большого объёма научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, наиболее перспективными направлениями которых остаются интенсификация рабочего процесса и повышение эффективности работы отдельных узлов двигателя [2, 3].

Исследование, проводимое в рамках диссертационной работы, относится ко второму направлению, и посвящено разработке методик рационального проектирования и изготовления (сборки) лопаточных машин ГТД (компрессоров и турбин), позволяющих сократить нежелательные потери и утечки через конструктивные зазоры, имеющиеся в их проточной части.

Целью работы является расчётное определение и технологическое обеспечение минимальных радиальных зазоров в конструкциях компрессоров и турбин на стадиях проектирования, производства и эксплуатации газотурбинных двигателей.

Научная новизна работы заключается в создании математических моделей для оценки на этапах проектных расчётов динамики радиальных зазоров в конструкциях компрессоров и турбин в рамках рабочего цикла, сборки, а также изменений радиальных зазоров в процессе длительной эксплуатации двигателя.

Практическая ценность заключается в разработке методики определения минимальных величин радиальных зазоров при проектировании; новых способов сборки, направленных на повышение точности выполнения зазоров при производстве двигателя; мероприятий по сохранению зазоров в эксплуатации, а также ряда устройств для регулирования радиальных зазоров.

Работа выполнена на кафедре «Технология авиационных двигателей и общего машиностроения» Рыбинского государственного авиационного технического университета имени П.А. Соловьева. Автор выражает благодарность научному руководителю, заслуженному деятелю науки и техники РФ, доктору технических наук, профессору В.Ф. Безъязычному; а также преподавателям и сотрудникам университета за оказанную помощь и поддержку при выполнении исследования.

Заключение диссертации по теме «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов», Ганзен, Михаил Анатольевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1) На основании анализа литературных данных показано, что проблема радиальных зазоров актуальна для газотурбинных двигателей по причине значительного влияния зазоров на удельную тягу (мощность), удельный расход топлива, газодинамическую устойчивость, экологичность и уровень шума двигателя.

2) Разработанная автором диссертации математическая модель для исследования динамики радиального зазора на этапе проектирования двигателя отличается от ранее созданных моделей меньшей погрешностью расчётов (< 20%) за счёт приближённого учёта неравномерного теплового состояния и деформаций замковых соединений лопаток с ротором, а также возможностью применения математической модели для расчёта как турбин, так и компрессоров.

3) Предложенная математическая модель для оценки эксплуатационных изменений радиальных зазоров учитывает влияние на величину зазора процессов фреттинг-износа замковых соединений и ползучести материалов ротора, позволяя определить уменьшение зазора в рамках межремонтного ресурса и заложить расчётный диапазон эксплуатационных изменений в монтажную величину радиального зазора, выполняемую при сборке двигателя.

4) Предложенная методика минимизации величины радиального зазора позволяет с приемлемой для проектных расчётов точностью определять минимально допустимые величины радиальных зазоров в конструкциях лопаточных машин. При изготовлении опытной партии, по результатам проведения лётных испытаний и доводки выбранные значения зазоров могут быть откорректированы.

5) Предложенный алгоритм сборки, основанный на взаимной компенсации погрешностей деталей, позволяет уменьшить погрешности радиальных зазоров в рамках отдельных ступеней лопаточных машин и ограничить накопление погрешностей при сборке многоступенчатых конструкций роторов и статоров.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ганзен, Михаил Анатольевич, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Работы ведущих авиадвигателестроительиых компаний по созданию перспективных авиационных двигателей [Текст] / Под общ. ред. В .А. Скибина, В.И. Солонина. - М.: ЦИАМ, 2004. - 424 с.

2 Пономарев, Б.А. Настоящее и будущее авиационных двигателей [Текст] - М.: Воениздат, 1982. - 240 е., ил.

3 Манушин, Э.А. Газовые турбины: проблемы и перспективы [Текст] -М.: Энергоатомиздат, 1986. - 168 е., ил.

4 Скубачевский, Г.С. Авиационные ГТД: конструкция и расчёт деталей [Текст] -М.: Машиностроение, 1981. - 552 е., ил.

5 Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей [Текст] / С.А. Вьюнов, Ю.И. Гусев и др.; под общ. ред. Д.В. Хронина. -М.: Машиностроение, 1989. - 368 е.: ил.

6 Jang, С.М. Noise reduction by controlling tip vortex in a propeller fan [Текст] / С.М. Jang, M. Furukawa // JSME International journal. Series B, Vol. 44, №4, 2001.-12 p.

7 Reese, H. Axial fan noise: towards sound prediction based on numerical unsteady flow data [Текст] / H. Reese, T. Carolus // Acoustic'08, Paris. June 29 - July 4, 2008. - 10 p.

8 Jacob, M.C. Aeroacoustic investigation of a tip clearance flow [Текст] / M.C. Jacob, J. Grilliat, R. Camussi // Proceedings of the 14th International Congress on Sound and Vibration, Cairns, Australia, July 9-12, 2007. - 8 p.

9 Данильченко, В.П. Проектирование авиационных газотурбинных двигателей [Текст] / В.П. Данильченко, С.В. Лукачев, Д.Г. Федорченко и др. - Самара: Самарский научный центр РАН, 2008. - 620 е.: ил.

10 Иноземцев, А.А. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок [Текст] / А.А. Иноземцев, М.А. Нихамкин и др. - М.: Машиностроение, 2008. - Т. 2. - 366 е.: ил.

11 Щербаков, А.А. Летчики. Самолеты. Испытания [Текст] - М.: Авико Пресс, 2001.-176 с.

12 Стечкин, Б.С. Теория реактивных двигателей. Лопаточные машины -М.: Оборонгиз, 1956 - 547 с.

13 Подобуев, Ю.С. Теория и расчет осевых и центробежных компрессоров / Ю.С. Подобуев, К.И. Селезнев. - М.: Машгиз, 1957. - 257 с.

14 Аэродинамическое совершенствование лопаточных аппаратов паровых и газовых турбин / Под ред. М.И. Жуковского. - М. - Л.: Гос-энергоиздат, 1960. - 340 с.

15 Степанов, Г.Ю. Гидродинамика решеток турбомашин - М.: Физмат-гиз, 1962.-512 с.

16 Дейч, М.Е. Основы аэродинамики осевых турбомашин / М.Е. Дейч, Г.С. Самойлович. - М.: Машгиз, 1965. - 428 с.

17 Копелев, С.З. Проектирование проточной части турбин авиационных двигателей - М.: Машиностроение, 1974. - 268 с.

18 Абианц, В.Х. Теория авиационных газовых турбин [Текст] - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 246 е., ил.

19 Холщевников, К.В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин [Текст] / К.В. Холщевников, О.Н. Емин, В.Т. Митрохин. - М.: Машиностроение, 1986. - 432 е., ил.

20 Локай, В.И. Газовые турбины двигателей летательных аппаратов [Текст] / В.И. Локай, М.К. Максутова, В.А. Стрункин. - М.: Машиностроение, 1991 - 512 е., ил.

21 Казанджан, П.К. Теория авиационных двигателей. Теория лопаточных машин [Текст] / П.К. Казанджан, Н.Д. Тихонов. - М.: Машиностроение, 1995. - 320 е., ил.

22 Пфлейдерер, К. Лопаточные машины для жидкостей и газов [Текст]. Перевод с немецкого. - М.: Машгиз, 1960. - 684 с.

23 Хауторн, У.Р. Аэродинамика турбин и компрессоров [Текст]. Перевод с английского. - М.: Машиностроение, 1968. — 327 с.

24 Хорлокк, Дж. X. Осевые турбины [Текст]. Перевод с английского. -М.: Машиностроение, 1972. - 210 с.

25 Гостеллоу, Дж. Аэродинамика решеток турбомашин [Текст]. Перевод с английского. - М.: Мир, 1987 - 391 с.

26 Боровик, С. Ю. Система измерения радиальных зазоров на закапотиро-ванной винтовентиляторной установке [Текст] / С. Ю. Боровик, С. М. Иг-начков и др. // Изв. вузов. Авиационная техника. - 2004. - № 3. — С. 57-64.

27 Печаткин, A.B. Измерение радиальных зазоров компрессоров газотурбинных двигателей в процессе опытных испытаний [Текст] / A.B. Печаткин, Д.Г. Пенкин // Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. - 2008. - № 2. - С. 84-92.

28 Zheng, N.X. Development of air seal systems for modern jet engines [Электронный ресурс] / N.X. Zheng, M.A. Daubler, К. К. Schweitzer, W. Heshle, H. Schlegel // MTU Aero Engines GmbH, 2008. - 10 p. URL: http:/www.mtu.de.

29 Иноземцев, A.A. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок [Текст] / A.A. Иноземцев, М.А. Нихамкин и др. - М.: Машиностроение, 2008. - Т. 1. - 208 е.: ил.

30 Буглаев, В.Т. Совершенствование конструкции уплотнения радиальных зазоров в проточной части газовой турбины [Текст] / В.Т. Буглаев, В.Т. Перевезен-цев, C.B. Перевезенцев // Справочник. Инж. журнал, 2001. -№ 12. - С. 50-59.

31 Буглаев, В.Т. Конструктивно-технологическое совершенствование уплотнений в проточной части турбомашин [Текст] / В.Т. Буглаев, В.Т. Перевезенцев и др. // Справочник. Инж. журнал, 2009. - № 10. - С. 31-40.

32 Современные технологии в производстве газотурбинных двигателей [Текст] / под ред. А.Г. Братухина—М.: Машиностроение, 1997. — 417 е., ил.

33 Пейчев, Г.И. Сравнительный анализ щеточного и лабиринтного уплотнений ГТД [Текст] / Г.И. Пейчев, Э.В. Кондратюк, С.Д. Зиличихис и др. // Вестник двигателестроения, 2009. - № 1. - С. 42-58.

34 Крюков, А.И. Некоторые вопросы проектирования ГТД [Текст] - М.: Изд. МАИ, 1993.-335 с.

35 Авиадвигателестроение: энциклопедия / Общая редакция и предисловие В.М. Чуйко. - М.: Изд.дом «Авиамир», 1999. - 300 с.

36 Lattime, S.B. Turbine engines clearance control systems: current practices and future directions [Текст] /S.B. Lattime, B.M. Steinets // 38th Joint Propulsion Conference and Exhibit, Indianapolis, Indiana, July 7-10, 2002. - 32 p.

37 Melcher, K.J. Toward a fast-responsive active turbine tip clearance control [Текст] / K.J. Melcher, J.A. Kypuros // 16th International Symposium on Air-breathing Engines, Clevelend, Ohio, August 31 - September 5, 2003. - 21 p.

38 DeCastro, J.A. A study on the requirements for fast active turbine clearance control systems / J.A. DeCastro, K.J. Melcher // 40th Joint Propulsion Conference and Exhibit, Fort Lauderdale, Florida, July 11-14, 2004. - 18 p.

39 DeCastro, J.A. System-level design of a shape memory alloy actuator for active clearance control in the high pressure turbine / J.A. DeCastro, K.J. Melcher // 41th Joint Propulsion Conference and Exhibit, Tucson, Arizona, July 10-13,2005. - 23 p.

40 Taylor, S. Further characterization of an active clearance control concept / S. Taylor, B.M. Steinetz, J. Oswald //41th Joint Propulsion Conference, Cincinnati. Ohio, July 8-10, 2007. - 16 p.

41 Стенькин, Е.Д. Определение радиальных зазоров и их влияния на коэффициенты полезного действия турбокомпрессора при выборе параметров рабочего процесса ТРДД [Текст] / Е.Д. Стенькин // Изв. вузов. Авиационная техника. - 1986. - № 3. - С. 79-82.

42 Киржнер, Р.А. Минимально допустимый радиальный зазор в турбине ГТД [Текст]/ Р.А. Киржнер, Б.И. Мамаев // Охлаждаемые газовые турбины двигателей летательных аппаратов. - Казань, КАИ. - 1988. - С. 53-56.

43 Киржнер, Р.А. К оптимизации радиальных зазоров в турбине многорежимного ГТД [Текст]/ Р.А. Киржнер, Б.И. Мамаев // Проектирование и доводка авиационных ГТД. - Куйбышев, КуАИ. - 1989. - С. 40-45.

44 Почуев, В.П. Уменьшение радиальных зазоров в турбинах многорежимных авиационных ТРДД [Текст] / В.П. Почуев // Научный вклад в создание авиационных двигателей / Под ред. Скибина В.А., Солонина В.И. - М.: Машиностроение. - 2000. - с. 279-290.

45 Бутонов, В.В. Метод определения величины радиального зазора в турбине авиационного двигателя и способ его регулирования [Текст] / Диссертация ... канд. техн. наук. -М.: МАТИ, 2004. -341 с.

46 Исаев, В.В. Расчет деформаций статора и ротора осевого компрессора при прогреве и останове двигателя / В.В. Исаев, А.С. Ласкин // V школа-семинар по проблемам тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении. Материалы докладов. - Казань, КазНЦ РАН. -2006. - С. 286-289.

47 Калинкина, Ю.Г. Определение радиальных зазоров в осевом компрессоре на переходных режимах работы путем решения сопряженной задачи [Текст] / Ю.Г. Калинкина, Т.А. Величко и др. // Вестник двига-телестроения. - 2008. - №3. - С. 82-85.

48 Qi, Xing-ming Numerical analysis of high pressure turbine tip clearance variation [Текст] / Qi Xing-ming, Piao Ying, Jiao Jin-yi // Journal of Jilin University (Engineering and technology edition). - 2009. - Vol. 39, №1. - 5 p.

49 Kypuros, J.A. A reduced model for prediction of thermal and rotational effects on turbine tip clearance [Электронный ресурс] / J.A. Kypuros, K.J. Melcher // NASA / TM - 2003-212226. - 2003. - 26 p. URL: www.nasa.gov

50 Kypuros, J.A. Involved temperature dynamic model of turbine subcomponents for facilitation of generalized tip clearance control [Электронный ресурс] / J.A. Kypuros, R. Colson, A. Munoz // Summary of research. NAG3-2857. - 28 p. URL: www.nasa.gov

51 Безъязычный, В.Ф. Алгоритмизация процессов проектирования, производства и контроля в авиадвигателестроении [Текст] / Безъязычный В.Ф., Виноградова О.В., Шишкин В.Н. Под ред. В.Ф. Безъязычного. -Рыбинск: РГАТА, 2007. - 274 с.

52 Бутонов, В.В. Методика расчёта радиального зазора [Текст] / М.С. Черный, И.В. Шевченко, В.В. Бутонов // Научные труды МАТИ им. К.Э. Циолковского, 2001, вып. 4 (76). - С. 290-294.

53 Кузменко, M.JI. Статическая прочность рабочих лопаток и дисков компрессоров и турбин ГТД [Текст] / Кузменко М.Л., Чигрин B.C., Белова С.Е. // Рыбинск: РГАТА, 2005. - 47 с.

54 Биргер, И.А. Расчёт на прочность деталей машин [Текст] / И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич - М.: Машиностроение, 1993. - 640 е., ил.

55 Расчёт на прочность авиационных газотурбинных двигателей [Текст] / под ред. И.А. Биргера. - М.: Машиностроение, 1984. - 208 е., ил.

56 Демьянушко, И.В., Биргер, И.А. Расчет на прочность вращающихся дисков [Текст] / М.: Машиностроение, 1978. - 247 е., ил.

57 Косткж, А.Г. Динамика и прочность турбомашин [Текст] / А.Г. Кос-тюк. - М.: Издательский дом МЭИ, 2007. - 476 е., ил.

58 Аверьянов, И.Н. Повышение качества сборки бандажированных ступеней компрессора на основе автоматизированного подбора лопаток [Текст] / Диссертация ... канд. техн. наук. - Рыбинск: РГАТА, 1997. - 164 с.

59 ОСТ1-00025-72 Лопатки осевых компрессоров и турбин. Типовое оформление чертежей рабочих лопаток [Текст]. - Введ. 1973 - 01 — 01. М.: Министерство авиационной промышленности СССР, 1972 - 13 с.

60 ОСТ1-Ю975-81 Соединения лопаток с дисками ёлочного типа газотурбинных двигателей. Конструкция и размеры [Текст]. - Введ. 1981 - 01 -01. М.: Министерство авиационной промышленности СССР, 1981 - 93 с.

61 ОСТ1-1Ю31-81 Соединения лопаток с дисками типа «ласточкин хвост» газотурбинных двигателей. Конструкция и размеры [Текст]. -Введ. 1981-01-01. М.: Министерство авиационной промышленности СССР, 1981 - 16 с.

62 Тимошенко, С.П. Сопротивление материалов [Текст] / В 2-х т. Т.1 Элементарная теория и задачи. - М.: Наука, 1965. - 365 е., ил.

63 Иванов, A.C. Справочные данные для расчёта на контактную жёсткость при конструировании машин [Текст] / A.C. Иванов // Вестник машиностроения, 2005 - №2. с. 37-40.

64 Левина, З.М. Контактная жёсткость [Текст] / З.М. Левина, Д.Н. Реше-тов // М.: Машиностроение, 1971. - 264 е., ил.

65 Рыжов, Э.В. Контактная жёсткость деталей машин [Текст] / М.: Машиностроение, 1966. - 196 е., ил.

66 Демкин, Н.Б. Контактная жесткость при повторном нагружении стыка деталей машин / Н.Б. Демкин, Н.Д. Нетягов // Жесткость в машиностроении: тез. докл. всесоюзн. научн. - техн. конференции. Брянск, 1971. С. 300-305.

67 Горобец, Г.В. К расчёту распределения температуры на дисках осевых компрессоров газотурбинных двигателей [Текст] / Г.В. Горобец // Промышленная теплотехника, 2004 - №5. - С. 37-40.

68 Букатый, С.А. Прогнозирование коробления деталей ГТД после обработки поверхности на основе исследования остаточного напряжённого состояния материала [Текст] / С.А. Букатый //Автореферат ... д-ра техн. наук. Рыбинск: РГАТА, 1996. - 32 с.

69 Howard, W.D. CF6 jet engine diagnostics program - high pressure turbine roundness/clearance investigation [Электронный ресурс] / W.D. Howard, W.A. Fasching // General Electric Co. NASA-CR-165581, 1982. - 123 p. URL: www.nasa.gov

70 Иностранные авиационные двигатели. Справочник [Текст] / Под ред. Л.И.Сорокина // М.: ЦИАМ, 1987. - 320 с.

71 Жаропрочные стали и сплавы [Текст] / Ф.Ф. Химушин // Изд-во «Металлургия», 1969, 2-изд. - 752 с.

72 Патент США № 5054997 МПК F01D 11/08 Blade tip clearance control apparatus using bellcrank mechanism [Текст] / Robert J. Corsmeier, Joseph Petche; заявитель и патентообладатель General Electric Company, Cincinnati, Ohio. - № 440633, заявлено 22.11.1989, опубликовано 8.10.1991.

73 Патент 2379522 Российской Федерации МПК F01D 11/24 Устройство для регулирования радиальных зазоров в газовой турбине с балансировкой воздушных потоков [Текст] / Амиот Дени и др.; заявитель и патентообладатель СНЕКМА (FR). - № 2005106889/06, заявлено 20.08.2006, опубликовано 20.01.2010.

74 Данильченко, В.П. Перспективы создания систем паспортизации радиальных зазоров на этапе сборки и производственных испытаний газовых турбин / В.М. Белкин, С.Ю. Боровик, В.П. Данильченко и др. // Тезисы докладов LYI научно-технической сессии РАН по проблемам газовых турбин. - Санкт-Петербург, 26-27 июня, 2007. — С. 116-117.

75 Сборка авиационных двигателей [Текст] / В. Н. Беликов, А. Н. Никитин // М.: Машиностроение, 1971. - 236 с.

76 Гарькавый, A.A. Сборка авиационных двигателей [Текст] / A.A. Гарь-кавый // М.: Машиностроение, 1981. - 223 с.

77 Соколов, В.И. Сборка авиационных газотурбинных двигателей [Текст] / В.И. Соколов, JI.K. Николенко, Д.Е. Смирнов, Т.А. Душина // М.: Машиностроение, 1969. - 344 с.

78 Семёнов, А.Н. Теория компенсирующей сборки узлов ГТД с избыточным базированием деталей [Текст] / Диссертация ... докт. техн. наук. -Рыбинск: РГАТА, 2006. - 415 с.

79 Башкатов, А.Ф. К методике расчёта радиальных зазоров проточной части газотурбинных двигателей [Текст] / А.Ф. Башкатов, В.И. Зиняев, В.Б. Орехов // Труды Уфимского авиационного института им. Орджоникидзе. Выпуск XXI. - Уфа: УАИ, 1971. - С. 3-6.

80 Захаров, В.А. Суммирование погрешностей взаимного расположения цилиндрических поверхностей при сборке узлов авиадвигателей [Текст] / В.А. Захаров // Труды КуАИ, выпуск XXVII. - Куйбышев: КуАИ, 1967.-С. 71-74.

81 Захаров, В.А. Исследование точности радиального расположения поверхностей при сборке основных узлов ГТД [Текст] / Диссертация ... канд. техн. наук. - Куйбышев: КуАИ, 1968. - 228 с.

82 Захаров, В.А. Суммирование векторных погрешностей, вызванных биениями стыковых поверхностей деталей при сборке узлов консольного типа [Текст] / В.А. Захаров // Труды КуАИ, выпуск XXVIII. -Куйбышев: КуАИ, 1968. - С. 93-106.

83 Захаров, В.А. Экспериментальная проверка характера распределения суммарной погрешности пространственного положения осей деталей при сборке узлов консольного типа [Текст] / В.А. Захаров // Труды КуАИ, выпуск XXVIII. - Куйбышев: КуАИ, 1968. - С. 107-120.

84 Непомилуев, В.В. Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей [Текст] / Дисс. ... докт. техн. наук. - Рыбинск: РГАТА, 2000. - 356 с.

85 Тимофеева, Е.В. Оптимизация относительного углового расположения деталей в роторе ГТД смешанного типа [Текст] / Дис. ... канд. техн. наук. - Рыбинск: РГАТА, 2003. - 157 с.

86 Ерошков, В.Ю. Разработка методологии комплектования деталей в роторных пакетах газотурбинных двигателей [Текст] / Дис. ... канд. техн. наук. - Рыбинск: РГАТА, 1999. - 201 с.

87 Ильина, М.Е. Разработка метода управления технологическим процессом сборки ротора ГТД дискового типа на основе компьютерного моделирования [Текст] / Дис.... канд. техн. наук. - Рыбинск: РГАТА, 2004. - 241 с.

88 ГОСТ 24642-81 Допуски формы и расположения поверхностей. Основные термины и определения [Текст]. - Введён 01.07.81. - М.: Издательство стандартов, 1981. - 110 с.

89 ГОСТ 28187-89 Отклонения формы и расположения поверхностей. Общие требования к методам измерений [Текст]. - Введён 01.07.90. -М.: Издательство стандартов, 1989. — 19 с.

90 Автоматизация технологии изготовления газотурбинных авиационных двигателей [Текст] / В.Ф. Безъязычный, В.Н. Крылов, В.А. Полетаев и др.; под ред. В.Ф. Безъязычного и В.Н. Крылова // М.: Машиностроение, 2005. - 560 с.

91 Технологическое обеспечение проектирования и производства газотурбинных двигателей [Текст] / Б.Н. Леонов, A.C. Новиков, E.H. Богомолов и др.; под ред. Б.Н. Леонова и A.C. Новикова // Рыбинск: ОАО «Рыбинский дом печати», 2000. - 408 с.

92 Демин, Ф.И. Технология изготовления основных деталей газотурбинных двигателей [Текст] / Ф.И. Демин, Н.Д. Проничев, И.Л. Шитарев // М.: Машиностроение, 2002. - 328 е.; ил.

93 Богуслаев, В.А. Технология производства авиационных двигателей. Часть 3. Методы обработки деталей авиационных двигателей [Текст] / В.А. Богуслаев, А .Я. Качан, В.К. Яценко и др. // Запорожье: Издательский комплекс ОАО "Мотор Сич", 2006. - 639 с.

94 Цветков, Е.В. Повышение производительности обработки криволинейных поверхностей блоков сопловых лопаток при многокоординатном глубинном шлифовании [Текст] / Автореферат дис. ... канд. техн. наук. - Рыбинск: РГАТА, 2010. - 16 с.

95 Григорьянц, А.Г. Основы лазерной обработки материалов [Текст] /

A.Г. Григорьянц // М.: Машиностроение, 1989. - 300 с.

96 Григорьянц, А.Г. Оборудование и технология лазерной обработки материалов [Текст] /А.Г. Григорьянц, И.Н. Шиганов// М.: Высшая школа, 1990.-157 с.

97 Григорьянц, А.Г. Технологические процессы лазерной обработки [Текст] / А.Г. Григорьянц, И.Н. Шиганов, А.И. Мисюров // М.: Изд. МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2006. - 664 с.

98 Технология лазерной обработки конструкционных и инструментальных материалов в авиадвигателестроении [Текст] / под ред.

B.Ф. Безъязычного // М.: Машиностроение, 2007. - 233 с.

99 Технологические процессы механической и физико-химической обработки в авиадвигателестроении [Текст] / В.Ф. Безъязычный, М.Л. Кузменко, В.Н. Крылов и др.; под общ. ред. В.Ф. Безъязычного // М.: Машиностроение, 2007. - 538 е.: ил.

100 Официальный сайт фирмы Bystronic в России, ООО "Бистроник Лазер" [Электронный ресурс] URL: www.bystronic.ru.

101 Официальный сайт фирмы Galika AG в России [Электронный ресурс] URL: www.galika.ru.

102 Фотеев, H.K. Технология электроэрозионной обработки [Текст] / Н.К. Фотеев // М.: Машиностроение, 1980. - 184 с. ил.

103 Электроэрозионная и электрохимическая обработка. Часть 1. Электроэрозионная обработка [Текст] / под ред. A.JI. Лившица и А. Роша // М.: НИИМаш, 1980. - 224 с.

104 Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки [Текст] / под ред. В.А. Волосатова // Л.: Машиностроение, 1988 - 719 с.

105 Официальный сайт компании Sodick в России [Электронный ресурс] URL: www.sodick.ru

106 Официальный сайт Mitsubishi Electric Corporation (MELCO) в России [Электронный ресурс] URL: www.mitsubishielectric.ru

107 Шеховцева, Е.В. Исследование и совершенствование технологии изготовления рабочих поверхностей зубчатых колес ГТД с использованием электроэрозионной обработки [Текст] / Дисс. ... канд. техн. наук. - Рыбинск: РГАТА, 2008. - 208 с.

108 Буточников, А.П. О влиянии износа газотурбинных двигателей в лётной эксплуатации на ухудшение их экономичности [Текст] / А.П. Буточников, В.О. Боровик // Труды ЦИАМ № 1007. - М.: ЦИАМ, 1982. - С. 1-6.

109 Годовский, Д.А. Дефекты элементов газотурбинных установок [Текст] / Д.А. Годовский // Машины и аппараты, 2006. - № 1, т. 4. - С. 201-206.

110 Леонтьев, В.А. Повышение ремонтопригодности рабочих лопаток КВД [Текст] / В.А. Леонтьев, С.Д. Зиличихис, Н.В. Сахнюк // Вестник двигателестроения, 2009. - № 1.-С. 113-115.

111 Fretting fatigue investigation of dovetail [Электронный ресурс] / S. Naboulsi, J. Calcaterra // 11th International Conference on Fracture, Turin (Italy), march 20-25, 2005. - 14 p. URL: www.icfl 1 .com

112 Fretting fatigue of slot dovetail in turbo-generator rotor [Электронный ресурс] / H. Ito, Tokyo, Japan, 2007. - 11 p. URL: www.lme.epfl.ch

113 Numerical approach to the mechanics of disc-blade dovetail joints in aero-engine compressors [Электронный ресурс] / M.M. Hammouda, A.S. Fayed // 11th International Conference on Fracture, Turin (Italy), march 20-25, 2005. - 9 p. URL: www.icfl l.com

114 Modeling attempts to predict fretting fatigue life on turbine components [Электронный ресурс] / H. Arietta, P. Wackers // Control and reduction of wear on military platforms. Williamsburg, USA, 7-9 june 2003. - 10 p. URL: www.mtu.de

115 Recent developments in the understanding of fretting fatigue [Электронный ресурс] / D. Nowell // 15th European conference on Fracture. Stockholm, Sweden, August 2004. URL: www.structuralintegrity.eu

116 Малинин, H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести [Текст] / Н.Н. Малинин // М.: Машиностроение, 1968. - 400 с.

117 Гохфельд, Д.А. Прочность и ползучесть материалов конструкций [Текст] / Д.А. Гохфельд, О.С. Садаков // М.: Машиностроение, 1984. - 256 с.

118 Determination of stresses in gas turbine disk subjected to plastic flow and creep [Электронный ресурс] / M.B. Millenson, S.S. Manson // National advisory committee for aeronautics. Report № 906. - 1948. - 21 p. URL: www.nasa.gov

119 Любимов, P.B. Прогнозирование и технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей ГТД, работающих в условиях фреттинг-коррозии [Текст] / Р.В. Любимов // Диссертация ... канд. техн. наук. - Рыбинск: РГАТА, 2000. - 212 с.

120 Уотерхауз, Р.Б. Фреттинг - коррозия [Текст] / Р.Б. Уотерхауз. Пер. с англ. под ред. канд. техн. наук Г.Н. Филимонова // Л.: Машиностроение, 1976- 272 с.

121 Tomplinson, G. A. An investigation of the fretting corrosion of closely fitting surfaces [Текст] / G.A. Tomplinson, P.L. Thorpe, H.J. Gough // Proc. Inst. Mech. Eng. 1939, P. 141-323.

122 Райт, К.Г. Исследование контактной коррозии [Текст] / К.Г. Райт // Прикладная механика и машиностроение, 1954. - № 6. — С. 40-53.

123 Иванова, B.C. Усталость металлов при контактном трении [Текст] / B.C. Иванова, И.А. Одинг // Известия АН СССР, 1957. - № 1. - С 29-36.

124 Голего, H.JI. Фреттинг-коррозия металлов [Текст] / H.JI. Голего, А.Я. Алябьев, В.В. Шевеля // "Технша", 1974. - 272 с.

125 Терентьев, В.Ф. Теория и практика повышения надежности и работоспособности конструкционных металлических материалов [Текст] / В. Ф. Терентьев, А. Г. Колмаков, Ю. А. Курганова // Ульяновск : Ул-ГТУ, 2010.-268 с.

126 Ромашов, Ю.В. Метод Бубнова - Галеркина в задачах ползучести прямых тонких стержней, испытывающих растяжение-сжатие [Текст] / Ю.В. Ромашов // Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2007. - № 2/4. - С. 33-35.

127 Быков, H.H. Влияние радиального и осевого зазоров на КПД турбины пониженной производительности [Текст] / H.H. Быков, Б.А. Крылов // Труды МАИ, 1975. - № 329. - С. 82-96.

128 Попов, K.M. Влияние радиального зазора и бандажирования рабочих лопаток на потери КПД в высоконагруженных охлаждаемых турбинах [Текст] /K.M. Попов, М.Х.Мухтаров и др.//Труды ЦИАМ, 1980.-№911.- Юс.

129 Крылов, Б.А. К расчёту потерь от радиального зазора в осевых турбинах с рабочими колёсами без бандажа [Текст] / Б.А. Крылов, С.А. Гусаров // Известия вузов. Авиационная техника, 1991. - № 3. — С. 102-105.

130 РТМ 1614-79. Руководящий технический материал авиационной техники. Турбины АГТД. Расчёт газодинамических потерь [Текст]. -М.: ЦИАМ, 1979.-52 с.

131 Митин, С.П. Комплексное влияние конструктивных зазоров проточной части осевых малоразмерных турбин на оптимальный выбор их основных параметров и эффективность [Текст] / Диссертация ... канд. техн. наук. - М.: МАИ, 1996. - 199 с.

132 Adler, D. The prediction of the performance of variable geometry free gas turbines [Текст] / D. Adler, M. Hirsh, Y. Dayan // Israel journal of technology, vol. 11, №4, 1973. - P. 253-265.

133 Wili Chu The influence of tip clearance size on axial compressor rotor aerodynamics [Текст] / Wili Chu, Yanfeng Zhang, Haoguang Zhang // 46th AIAA Aerospace sciences meeting and exhibit, 7-10 January 2008, Reno, Nevada. - 7 p.

134 Chima, R.V. Calculation of tic clearance effects in a transonic compressor rotor [Электронный ресурс] / R.V. Chima // NASA, Lewis research center, Clevelend, Ohio, 2000. - 11 p. URL: www.nasa.gov.

135 Шишкин, B.H. Системный анализ и синтез параметров турбокомпрессора в задаче снижения удельного расхода топлива авиационного ГТД [Текст] / В.Н. Шишкин, О.В. Виноградова, С.М. Пиотух и др. // Вестник РГАТА имени П.А. Соловьёва, 2007. - № 1. - С. 366-372.

Приложение А - Акты о внедрении результатов исследования

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный конструктор ОАО «НПО «Сатурн»

передачи результатов научно-исследовательской работы для использования на производстве

Настоящий акт составлен о том, что разработанная Ганзен М.А. «Методика проектного расчёта и технологического обеспечения минимальных радиальных зазоров в компрессорах и турбинах ГТД»

принята в конструкторское бюро ОАО «Научно-производственное объединение «Сатурн» для использования на производстве.

Представляют практический интерес предложенная автором методика определения минимально допустимых величин радиальных зазоров при проектировании, ряд новых решений по активному регулированию (управлению) радиальными зазорами, новые подходы к процессу сборки, направленные на повышение точности выполнения радиальных зазоров. Совокупность предложенных автором решений может стать основой для совершенствования, повышения характеристик и конкурентоспособности как проектируемых, так и находящихся в серийном производстве и эксплуатации двигателей.

Начальник конструкторского _

отдела турбин ОАО «НПО «СатурСМ.

УТВЕРЖДАЮ Проректор по УВР

РГАТУ имени П. А. Соловьева

ВДЗДВДъпрофессор

• ~тШШЛ ТП -А А

\ Шатульскии А. А,

СИ А, В

об использовании в учебном процессе результатов диссертационной работы Ганзен Михаила Анатольевича

Результаты научных исследований Ганзен М.А. используются в учебном процессе на кафедре «Технология авиационных двигателей и общего машиностроения» Рыбинского государственного авиационного технического университета имени П. А. Соловьева при преподавании учебной дисциплины «Технология сборки авиационных двигателей» для студентов по специальности 160301 «Авиационные двигатели и энергетические установки». По материалам диссертации Ганзен М.А. разработана практическая работа «Обеспечение точности радиальных зазоров при сборке компрессоров и турбин ГТД».

Заведующий кафедрой «Технология авиационных двигателей и общего машиностроения», д-р техн. наук, профессор