SU1268276A1 - Способ изготовлени лопаток - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛО- ПАТОК, включающий изготовление полу ))абриката с перовой и замковой част ми и его холодную вальцовку, о тпичающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационных свойств и снижени  трудоемкости, полуфабрикат изготавливают с .утолщени ми по кромкам и уменьшенной его толщиной в продольных сечени х.

Description

2.Способ по п, 1, о т л и ч а Kirn и и с   тем, что уменьшение толП1 ны полуфабриката создаю-у на рассто нии 0,1-0,28 длины хорды от каждой кромки пера,

3.Способ по п„ 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что номинальные размеры перовой части полуфабриката определ ют по зависимост м

Т( k ) ;

ЦХ).1(Х).К,,«,„„«.,

Т(х) i(x)- - - JL«M- J. X )при 0. к« р

тс чр/

т(х) t(x) - (.-)

ПРИ (о-Х)- X . Ь

где 1 С) - текуща  толщина перовой

части полуфабриката в поперечном сечениИ} мм;

текуща  то.тнииа пера лопатки в поперечном сечении , мм ;

расчетный ксэффИ1Ц1ент жати  при вальповке в средней части поперечного сечени ; макс

расчетный коэффициент обргасч . жати  на кромках пера лопатки ,

X координата продольных сечений пера лопатки, измеренна  вдоль его хорды, мм

длина хорды, мм; (0,1-0,28) Ь- рассто ние

Р от кромки перовой части полуфабриката до продольных сечений с наибольшим уменьшением их толщины,

NM,

Изобретение относитс  к обработке металлов.давлением и может быть использовано при получении лопаток компрессоров, турбин и осевых насосов

Цель изобретени  - повышение эксплуатационных свойств лопаток, снижение трудоемкости их изготово ени  путем оптимальното распре;:(еле1ш  остаточных напр жений.

На фиг. 1 приведены схемы поперечных сечений лопатки и полуфабриката , изготовленньк: а) известным способомj б) предлагаемым способом, на фиг, 2 - соответствующие толшинам полуфабрикатов схемы распределени  вдоль хорды коэффициентов обжати  при вальцовке: а) по известному спо-собу , б) по предлагаемому способуj на фиг. 3 - схема распределени  остатоЧных напр жений после вальцовки а) по известному способу б) по предлагаемому способу; на фиг, 4 - рабочие напр жени  раст   ени  возникающие при знакопеременном изгибе в поверхностных сло х спинки и корыта пера лопатки: а) по известному способу; б) по предлагаемому спосоDy; на фиг. 5 - суммарные раст гиваюiii e напр жени  в поверхностных сло х спинки и корыта при наибольших значени х коэффициента обжати  при вальцовке а) по известному способу б) по пре,длагаемому способу; на фиг, 6 - то же, пр-1 наименьших значени х коэффициента обжати ; а) по известному способу,б)по предлагаемому способу; на фиг.7 - схема правки вальцованньЕ лопаток в нагибном штампе.

При изготовлении полуфабриката предлагаемым способом создают утолщени  по кромкам и уменьшают его толщину в продольных сечени х, наход щихс , на рассто нии 0,1-0,2 длины хорды от ка щой кромки пера.

При этом номинальный размер полуфабриката определ ют по формулам

Т(х1 1(х)-Кр „ПРИp- xsfb-P);

./НЩС у

- .)npHO X . р

Т((0(К;:

J ,

L. MQKC ь.

(OJ

. 4 / асч

(.0(

Ife-x)-- X S-&,

ПРИ

3

1де V() - текуща  толщина перовой части полуфабриката в поперечном сечении, мм, HI) текуща  толщина пера лопатки в поперечном сечении , мм;

fcxcM. расчетный коэффициент обжати  при вальцовке в средней части поперечного сечени -,

- расчетный .коэффициент обжати  на кромке пера загото ки

X - координата продольных сечений пера лопатки, измеренна  вдоль его хорды, мм,

b- длина хорды пера лопатки, мм

Р (0,1-0,28)fe - рассто ние от кромки перовой части полуфабриката до продольных сечений с наибольшим уменьшением их толщины , мм.

Наибольшее уменьшение толщины полуфабриката создают на рассто нии 0,1-0,28 длины хорды от каждой кромки пера лопатки. Диапазон изменени  этого параметра определен из следующего .

Профили поперечного сечени  лопаток в координатах XY с достаточной точностью описываютс  уравнени ми

пии..((1-1)();(1)

Pbaa« 1-|)(,(2)

а напр жени  в поверхностных сло х сечени  при изгибе пропорциональны рассто нию точек поверхности от нейтральной плоскости, проход щей через центр т жести сечени 

(ост.спинчи - спинки ) (3)

Зрасг nopMTd C.t - орьпа)

при П 0,8ИЬ, .(5)

где f) - хорда лопатки;

h- максимальньш подъем средней

линии профил i

И- ордината центра т жести сечени  лопатки;

максимальна  толщина лопатки .

Использу  уравнени  (1)-(5), находит абсциссы сечений, на которых пои изгибе напр жени  со стороны

68276/

спинки равны напр жени м со сто-, РОНЫ корыта , 0,286; х 0,78Ь .

5С учетом допуска на изготовление

лопаток, задаваемого в сторону уточнени  номинального профил , эти величины могут измен тьс  в пределах X, (0,1 - 0,28)Ь ,

toX, (0,72 - 0,9)Ь „

Утолщение по кромкам и уменьшение толщины в соответствующих.сечени х могут бьп-ь получены на самосто тельных операци х изготовлени  по15 луфабриката, но наиболее просто это достигаетс , если при точной штамповке номинальные размеры полуфабриката определ ют исход  из максимально допускаемых коэффициентов обжати  на

20 последующей холодной вальцовке пера цо формулам

Tixl tCO-Краем (

мл и f

MUKC .,

Х

гасч

;

T(0 t(xXK-«T (x)i(x)c;:-- v

(С.-х)(Ь-Р)

ПРИ (fe-P)« Х Ь ;

На фиг, 1 показаны толощны лопаток tj и толщины полуфабриката Т(х) ; на фиг, 2 коэффициент обжати  при вальцовке- расчетный крива 1, наибольший К - крива  2, наименьший К „. - крива  3 ,

В диапазоне К„ац„-КнаиБ измен ютс  фактические вeлIiчины коэффициентов обжати  К. при изменении толщины полуфабриката в пределах допуска на его изготовление. При этом минимумы коэффициентов облсати  дл  предлагаемого способа располагаютс -в- сечени х , наименее смещенных от нейтральной плоскости Xi и х , На фиг, 3 распределению остаточньж напр жений при соответствует крива  4, при наим крива  5, Остаточные напр жени  G, алгебраически суммируютс  с paбoчи м напр жени ми расроь

G-,

(фиг, 4), возникающими

т жени 

РОСТ

при знакопеременном изгибе в поверхностных сло х спинки пера лопатки (крива  6) и ее корыта (крива  7), снижают максимумы суммарных раст гивающих напр жений в наиболее на1Тзуженнь х точках сечений i ,з и i; Сопоставление кривых 8 и 10, характер из распределение суммапных о. раст гивающих напр жемин ,чл  -т спинки Н II - дл  KOpt. кривых та соответственно при наибо.пьишх (фнг, 5 и 6) и наименьших З1тачспи ;х коэффи1.1 1ента обжати  при ватплювке по данному способу с же кртавыми распределени  напр жений по известпому способу показывает; что за счет оптимального распределени  напр жений сн1-пкаютс  максимальные значени  суммарных напр жений раст жени  (лС на фиг. 5 б и 6 б), что повышает предел выносливости и эксплуата1Ц1онные свор1ства лопаток, Из-за непосто нства коэффициентов К вдоль поперечного сечени  пера при вальцовке происходит изгиб продол.ь-ной оси пера лопатки как в известном так и в предлагаемом способе, Одна.ко в отличие от известного в изобретении максимальные значени  коэффициента обжати  всегда; приход тс  на кромки пера, поэтому нзгиб всегда направлен в сторону спинки. Устранение такого изгиба (профиль А на фиг. 7) осуществл ют в одном комплек те изгиб ных игганпов, в которых лопатку перегибают в сторону корыта на величину предельных, упругих деформаций (профиль После сн ти  нагрузки лопатка выпр м л етс  до нейтрального положени  (про филь С ), При известном способе требовались два комплекта иггамиов и опе раци  сортировки лопаток ио аправ лению их изгиба а П р и м е р о Изготавт иваетс  ло- патк  крмптэессора из титанового спла ва BT---J3, Эпкфы urraivinoB дг{  операции изготовлеьм  по.г1уфабр.и;хата получают исход  i3 1)асчетнсгО (1ройил  полуфабриката., размеры которого оп-редел ют по фор -гуламJ

Д.- , « ;.T-.,abr: rr JWlMl

«1.Т-.,ЭЬГ:

J ) ;мсч11РИР « X (,- Р), (К:,« (& -х)1РИО- Х ;р,; к; ( .k Х) - теку1ц а  толщина перовой части полуфабриката в поперечном сечении, мм; (х) - текуща  толщина пера лопатки в поперечном сечении ,, MMj асч Расчетный коэффи11;иент обжати  при вальцовке в средней части поперечного сечени  (дл  Х - Х ) , U- 7 i - расчетный коэффициент обжати  по кромкам пера лсгпатки (дл  X, и Xs ), 2,68, X - координата продольных сечений пера лопатки, измеренна  вдоль его хорды, 6 - длина хорды пера лопатки, мм, Ь 28 мм, Р (О, 1-0,28) Ь- рассто ние от кромки перовой части полуфабриката до продольных сечений с наибольшим уменьше1Шем их толщины, мм ( Р 3 и 5 мм, соответственно дл  х;,, и А ). уск на изготовление полуфабриазначали в сторону уменьшени  лцжны, т , е ,Т°1х) Т{х) - 0,2 MMj ) Г(к) - 0,6 мм. етные значени  сечени  полута предста злены в таблице.

Claims (3)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТОК, включающий изготовление полуфабриката с перовой и замковой частями и его холодную вальцовку, о тпичающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств и снижения трудоемкости, полуфабрикат изготавливают с .утолщениями по кромкам и уменьшенной его толщиной в продольных сечениях.

12682.76

2. Способ по π. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что уменьшение толщины полуфабриката создают на расстоянии 0,1-0,28 длины хорды от каждой кромки пера.

3. Способ поп, 1, отличающийся тем, что номинальные размеры перовой части полуфабриката определяют по зависимостям при р £ х < (Ь-р) ;

!/ MQkf _ |/

- -------х фри 0jc X < р

Р ¹

Т(х) Н(х)[К^ ι/макс _ v ^Л₽асч ^расч

ПРИ Цо -Х).<Хй ¢) где Т(х) - текущая толщина перовой части полуфабриката в по, перечном сечении, мм;

Цх) - текущая толщина пера лопатки в поперечном сечении, мм ;

к - расчетный коэффициент обжатия при вальцовке в средней части поперечного сечения;

макс

- расчетный коэффициент обрасч жатия на кромках пера лопатки;

х - координата продольных сечений пера лопатки, измеренная вдоль его хорды, мм;

Ь - длина хорды, мм;

р = (0, 1-0,28) Ь- расстояние от кромки перовой части полуфабриката до продольных сечений с наибольшим уменьшением их толщины, мм.