RU2624784C1 - Method of measurement of the actual minimum square of the passive cross section of blade passages - Google Patents
Method of measurement of the actual minimum square of the passive cross section of blade passages Download PDFInfo
- Publication number
- RU2624784C1 RU2624784C1 RU2016126257A RU2016126257A RU2624784C1 RU 2624784 C1 RU2624784 C1 RU 2624784C1 RU 2016126257 A RU2016126257 A RU 2016126257A RU 2016126257 A RU2016126257 A RU 2016126257A RU 2624784 C1 RU2624784 C1 RU 2624784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- area
- cross
- data sets
- program
- measuring
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/06—Fluid supply conduits to nozzles or the like
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/28—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring areas
Landscapes
- Image Processing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для автоматизированного измерения фактической минимальной площади проходного сечения проточной части межлопаточных каналов сопловых аппаратов турбин, решеток(блоков) сопловых лопаток, комплектов лопаток, роторов компрессоров.The invention relates to the field of engineering and is intended for automated measurement of the actual minimum flow area of the flow passage of the interscapular channels of nozzle apparatuses of turbines, gratings (blocks) of nozzle blades, sets of blades, compressor rotors.
Кроме того, изобретение может найти применение при измерении фактического минимального проходного сечения различных объектов, имеющих как замкнутые, так и незамкнутые проточные поверхности течения газа или жидкости, для которых необходимо подтверждение расходных характеристик.In addition, the invention may find application in measuring the actual minimum flow area of various objects having both closed and open flow surfaces of a gas or liquid flow, for which confirmation of flow characteristics is necessary.
Известен способ измерения площади горла решетки соплового аппарата газотурбинного двигателя. Способ позволяет измерять площади корыта и спинки каждой отдельной лопатки, сортировать массив лопаток для получения минимального горла лопатки без натурных испытаний (патент RU №00081529, МПК: F01D 9/06).A known method of measuring the area of the throat of the lattice of the nozzle apparatus of a gas turbine engine. The method allows to measure the area of the trough and back of each individual blade, sort the array of blades to obtain the minimum throat of the blade without field tests (patent RU No. 00081529, IPC: F01D 9/06).
Недостатком известного способа является то, что определение площади происходит не по всей поверхности канала, а лишь по измерению отклонений нескольких основных размеров от расчетных. При этом не учитываются особенности определения проходного сечения, накладываемые формой поверхности межлопаточного канала, дефекты на поверхности.The disadvantage of this method is that the determination of the area does not occur over the entire surface of the channel, but only by measuring the deviations of several basic dimensions from the calculated ones. This does not take into account the features of determining the bore, superimposed by the shape of the surface of the interscapular canal, defects on the surface.
Наиболее близким к заявляемому является способ определения геометрических характеристик отверстий с последующим вычислением требуемых характеристик, в том числе площади поперечного сечения при помощи трехкоординатных машин. При этом производятся прямые измерения в дискретных точках по окружности с помощью измерительных головок и по полученным дискретным значениям пересчетом определяется площадь поперечного сечения (Хофманн Д. Техника измерений и обеспечение качества, Справочная книга. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 289-291).Closest to the claimed is a method for determining the geometric characteristics of the holes with the subsequent calculation of the required characteristics, including the cross-sectional area using three-coordinate machines. In this case, direct measurements are made at discrete points around the circumference with the help of measuring heads and the cross-sectional area is determined from the obtained discrete values (Hofmann D. Measurement Technique and Quality Assurance, Reference Book. - M .: Energoatomizdat, 1983, pp. 289-291 )
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является то, что измерения геометрии канала проводятся лишь в дискретных точках по периметру сечения, при этом учитывается не вся геометрия канала, а величина площади поперечного сечения определяется пересчетом. При использовании этого способа измерения в точках может быть не учтена форма некоторых элементов поверхности, таких, как зазоры между полками соседних лопаток, скосов лопаток, перфорации, фактической криволинейной формы выходной кромки лопаток, дефектов покрытия на поверхности.The disadvantage of this method, adopted as a prototype, is that the channel geometry measurements are carried out only at discrete points along the perimeter of the cross section, and not all channel geometry is taken into account, but the cross-sectional area is determined by recounting. When using this method of measurement at points, the shape of some surface elements, such as the gaps between the shelves of adjacent blades, bevels of the blades, perforation, the actual curved shape of the outlet edge of the blades, and coating defects on the surface, may not be taken into account.
Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения площади проходного сечения за счет построения и определения поверхности минимального проходного сечения по всей геометрии канала, а не по отдельным точкам или размерам.The technical result of the invention is to improve the accuracy of measuring the area of the bore due to the construction and determination of the surface of the minimum bore over the entire geometry of the channel, and not at individual points or sizes.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения фактической минимальной площади проходного сечения межлопаточных каналов согласно изобретению предварительно выполняют оцифровку или томографию для получения трехмерных наборов данных (полигональных геометрических моделей) по каждому из каналов, затем каждый из наборов данных обрабатывают и позиционируют между собой, после формирования исходных данных применяют программу автоматического определения поверхности проходного сечения для каждого канала, далее используют встроенные функции программы, которые вычисляют площадь каждой из поверхностей, формируют отчет с найденными значениями и резервные файлы.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for measuring the actual minimum passage area of the interscapular channels according to the invention, digitalization or tomography is preliminarily performed to obtain three-dimensional data sets (polygonal geometric models) for each channel, then each of the data sets is processed and positioned among themselves, after the formation of the initial data, a program is used to automatically determine the surface of the passage section for each channel, then use the built-in functions of the program, which calculate the area of each of the surfaces, form a report with the found values and backup files.
Способ измерения фактической минимальной площади проходного сечения межлопаточных каналов осуществляется следующим образом.The method of measuring the actual minimum passage area of interscapular channels is as follows.
На первом этапе предварительно выполняют оцифровку или томографию для получения трехмерных наборов данных по каждому из каналов объекта в соответствии с методикой. Объекты, образующие канал, могут быть оцифрованы в двух состояниях. В первом случае объекты (лопатки) собраны в сопловом аппарате. Во втором случае лопатки комплекта, решетки лопаток поступают для оцифровки по отдельности. Методика расчета фактической площади проходного сечения соплового аппарата (межлопаточных каналов), как и отдельные ее элементы, является неотъемлемой частью способа, так как:At the first stage, digitization or tomography is preliminarily performed to obtain three-dimensional data sets for each of the channels of the object in accordance with the methodology. The objects that make up the channel can be digitized in two states. In the first case, objects (blades) are assembled in a nozzle apparatus. In the second case, the blades of the kit, the lattice of the blades are supplied for digitization separately. The method of calculating the actual area of the orifice of the nozzle apparatus (interscapular channels), as well as its individual elements, is an integral part of the method, since:
- содержит требования к исходным трехмерным наборам данных для работы программы построения поверхности проходного сечения,- contains requirements for the initial three-dimensional data sets for the work of the program for constructing the surface of the passage section,
- описывает алгоритм работы программы построения поверхности проходного сечения,- describes the algorithm of the program for constructing the surface of the passage section,
- описывает действия для оценки погрешностей при измерении площади проходного сечения,- describes the steps for estimating errors in measuring the area of the bore,
- описывает формирование отчета по измерению межлопаточных каналов.- describes the formation of a report on the measurement of interscapular canals.
В первом случае при измерении площади межлопаточных каналов соплового аппарата, где каждая лопатка спозиционирована, каналы между парами лопаток уже сформированы. Трехмерные наборы данных готовы для последующей работы программы. Необходимым действием является определение виртуальной оси вращения соплового аппарата и задание начального положения в радиальном направлении по трехмерным наборам данных в специализированном программном обеспечении.In the first case, when measuring the area of the interscapular channels of the nozzle apparatus, where each blade is positioned, channels between the pairs of blades are already formed. Three-dimensional data sets are ready for subsequent work of the program. The necessary action is to determine the virtual axis of rotation of the nozzle apparatus and to set the initial position in the radial direction from three-dimensional data sets in specialized software.
Во втором случае при измерении площади межлопаточных каналов отдельных лопаток, решеток каналы не сформированы. Трехмерные наборы данных каждого объекта необходимо спозиционировать для последующей работы программы. Для этого в специализированном программном обеспечении каждый из наборов данных совмещается с номинальной геометрической моделью по поверхностям для установки в сопловой аппарат и затем поворачивается относительно виртуальной оси вращения номинальной геометрической модели на угол, соответствующий положению конкретной лопатки. В итоге трехмерные данные каждого из объектов (лопаток) при работе программы уже спозиционированы по окружности парами и образуют межлопаточные каналы.In the second case, when measuring the area of the interscapular channels of individual blades, gratings, channels are not formed. Three-dimensional data sets of each object must be positioned for subsequent program operation. For this, in specialized software, each of the data sets is combined with a nominal geometric model on the surfaces for installation in a nozzle apparatus and then rotates relative to the virtual axis of rotation of the nominal geometric model by an angle corresponding to the position of a particular blade. As a result, the three-dimensional data of each of the objects (blades) when the program is running are already positioned in a circle in pairs and form interscapular channels.
На втором этапе после формирования исходных данных применяют программу автоматического определения поверхности проходного сечения для каждого канала. Для работы программы указываются трехмерные наборы данных каждого из объектов, образующих межлопаточные каналы. Вводятся параметры для определения поверхности проходного сечения на одном из межлопаточных каналов. Для остальных однотипных каналов определение поверхности происходит автоматически в режиме пакетной обработки.In the second stage, after the formation of the initial data, a program is used to automatically determine the surface of the passage section for each channel. For the program to work, three-dimensional data sets of each of the objects forming the interscapular channels are indicated. Parameters are introduced to determine the surface of the passage section on one of the interscapular channels. For other channels of the same type, the surface is determined automatically in batch processing mode.
Далее используются встроенные функции программы для вычисления площади каждой из поверхностей. После вычисления площади программа формирует отчет по измерениям, в который экспортирует найденные значения. При этом в отчете для каждого канала соотносятся значения площади канала и наборы данных объектов, которые формируют канал, и выводятся дополнительные данные, полученные при работе программы, необходимые для анализа погрешностей, затем рассчитываются значения площади для всего соплового аппарата, его отклонение от номинального значения.Next, the built-in functions of the program are used to calculate the area of each of the surfaces. After calculating the area, the program generates a measurement report into which it exports the found values. At the same time, the report for each channel compares the values of the channel area and the data sets of the objects that form the channel, and additional data obtained during the program operation necessary for the analysis of errors is displayed, then the area values for the entire nozzle apparatus and its deviation from the nominal value are calculated.
На ключевых стадиях работы программы создаются промежуточные файлы для возможности проверки ее работы, статистического анализа и применения этих файлов в других технологиях, основанных на работе с трехмерными наборами данных фактической геометрии. Оператором, выполняющим измерение, при необходимости выполняется анализ погрешности измерения в соответствии с методикой. Результаты анализа добавляются в отчет.At key stages of the program’s work, intermediate files are created to verify its operation, statistical analysis and use of these files in other technologies based on working with three-dimensional data sets of actual geometry. The operator performing the measurement, if necessary, analyzes the measurement error in accordance with the methodology. Analysis results are added to the report.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016126257A RU2624784C1 (en) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | Method of measurement of the actual minimum square of the passive cross section of blade passages |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016126257A RU2624784C1 (en) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | Method of measurement of the actual minimum square of the passive cross section of blade passages |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2624784C1 true RU2624784C1 (en) | 2017-07-06 |
Family
ID=59312808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016126257A RU2624784C1 (en) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | Method of measurement of the actual minimum square of the passive cross section of blade passages |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2624784C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2315983C1 (en) * | 2006-04-28 | 2008-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") | Method of nondestructive testing of articles |
| RU81529U1 (en) * | 2008-09-04 | 2009-03-20 | Открытое акционерное общество "Пермский моторный завод" | DEVICE FOR MEASURING THE THROAT AREA OF THE GRILLE OF THE NOZZLE APPARATUS OF THE GAS-TURBINE ENGINE |
| RU108596U1 (en) * | 2011-04-18 | 2011-09-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Сверхпластичности Металлов Ран | INSTALLATION FOR HOLOGRAPHIC CONTROL |
| US8170813B2 (en) * | 2008-10-12 | 2012-05-01 | Los Alamos National Security, Llc | Determining effects of turbine blades on fluid motion |
-
2016
- 2016-06-29 RU RU2016126257A patent/RU2624784C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2315983C1 (en) * | 2006-04-28 | 2008-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") | Method of nondestructive testing of articles |
| RU81529U1 (en) * | 2008-09-04 | 2009-03-20 | Открытое акционерное общество "Пермский моторный завод" | DEVICE FOR MEASURING THE THROAT AREA OF THE GRILLE OF THE NOZZLE APPARATUS OF THE GAS-TURBINE ENGINE |
| US8170813B2 (en) * | 2008-10-12 | 2012-05-01 | Los Alamos National Security, Llc | Determining effects of turbine blades on fluid motion |
| RU108596U1 (en) * | 2011-04-18 | 2011-09-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Сверхпластичности Металлов Ран | INSTALLATION FOR HOLOGRAPHIC CONTROL |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИИ ПРОХОДНОГО СЕЧЕНИЯ ЛОПАТОЧНОЙ РЕШЕТКИ СОПЛОВОГО АППАРАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ / Д. А. ОСИПОВИЧ // ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК. - 2013. - N 2. - с.187-191. * |
| СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИИ ПРОХОДНОГО СЕЧЕНИЯ ЛОПАТОЧНОЙ РЕШЕТКИ СОПЛОВОГО АППАРАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ / Д. А. ОСИПОВИЧ // ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК. - 2013. - N 2. - с.187-191. ХОФМАНН Д. ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЙ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА: СПРАВОЧНАЯ КНИГА. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.289-291. * |
| ХОФМАНН Д. ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЙ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА: СПРАВОЧНАЯ КНИГА. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.289-291. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2404134B1 (en) | Surface profile evaluation | |
| EP2478342B1 (en) | Method for detecting cracks in turbine blades | |
| EP2294358B1 (en) | An apparatus and a method of measuring erosion of an edge of a turbomachine aerofoil | |
| US7519215B2 (en) | Selection of component | |
| US8631577B2 (en) | Method of fabricating integrally bladed rotor and stator vane assembly | |
| Syka et al. | Numerical and experimental modelling of the radial compressor stage | |
| EP3617994A1 (en) | Blade sentencing | |
| RU2624784C1 (en) | Method of measurement of the actual minimum square of the passive cross section of blade passages | |
| Nicolle et al. | Impact of blade geometry differences for the CFD performance analysis of existing turbines | |
| EP3255518A1 (en) | A method of manufacturing and inspecting gas washed components in a gas turbine engine | |
| Burdett et al. | Experimental and numerical analysis of loss characteristics of cooled transonic nozzle guide vanes | |
| Chen et al. | Inspection of assembly error with effect on throat and incidence for turbine blades | |
| EP3719256B1 (en) | Aircraft component repair system and process | |
| US6604285B2 (en) | Method and apparatus for electronically determining nozzle throat area and harmonics | |
| Meyer et al. | Prediction of turbine rotor blade forcing due to in-service stator vane trailing edge damage | |
| Wasilczuk et al. | Leakage flow analysis in the gas turbine shroud gap | |
| US10858947B2 (en) | Method for measuring pre-twist amount of blade, and method for manufacturing rotor | |
| RU2678222C1 (en) | Method to produce large-sized blades of gas turbine engine | |
| Backhaus et al. | Validation methods for 3D digitizing precision concerning jet engine blisks | |
| EP2942479B1 (en) | Apparatus and method for inspecting a turbine blade tip shroud | |
| Ruzanov et al. | The model for estimating the measurement error in geometric parameters of complex surfaces | |
| Ingram et al. | The benefits of turbine endwall profiling in a cascade | |
| KR20150019360A (en) | Method for evaluating age effect of low pressure turbine | |
| JP7051433B2 (en) | Remaining life evaluation method for rotating machines, remaining life evaluation system for rotating machines, and remaining life evaluation program for rotating machines | |
| Mulloth et al. | A high fidelity quality assessment of high pressure turbine blades using surface curvature and gradient-based adjoint |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210303 Effective date: 20210303 |