АНОТАЦІЯ
Уланов Сергій Олександрович. Підвищення якості виготовлення деталей ротора осьового компресора ГТД технологічними методами. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 134 «Авіаційна та ракетно-космічна техніка». – Національний університет «Запорізька політехніка», Запоріжжя 2021 р.; Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2021 р.
Розглянуто типи та особливості конструкції роторів осьових компресорів авіаційних газотурбінних двигунів. Проведено аналіз впливу технологічних методів виготовлення на параметри якості поверхневого шару та експлуатаційні характеристики валів ГТД.
Проведено аналіз впливу технологічних методів виготовлення на параметри якості поверхневого шару та експлуатаційні характеристики дисків роторів компресорів ГТД.
Проведено аналіз впливу технологічних методів виготовлення на параметри якості поверхневого шару та експлуатаційні характеристики робочих лопаток компресорів ГТД.
Розглянуто технологічну спадковість та її вплив на експлуатаційні властивості деталей.
За результатами аналітичного огляду літературних джерел сформульовано висновки, а також обґрунтовано мету й задачі дослідження.
Розроблено методичне забезпечення досліджень для досягнення поставлених у роботі задач, яке включає методику, устаткування й інструмент для обробки дисків і зварних барабанів роторів компресорів у псевдозрідженому шарі абразиву, а також методики та устаткування для дослідження ультразвукового зміцнення деталей роторів компресорів.
Представлено методики дослідження впливу технологічної спадковості на параметри якості деталей і релаксації залишкових напружень у поверхневому шарі під впливом термоекспозиції, а також методики дослідження характеристик поверхневого шару та математичної обробки результатів експериментів.
Виконана класифікація деталей ротора осьового компресора за конструктивно-технологічними ознаками.
Представлено розроблену технологію обробки дисків і зварних барабанів роторів компресорів у псевдозрідженому шарі абразиву. Встановлено основні закономірності процесу обробки дисків у псевдозрідженому шарі абразиву.
Приведені результати досліджень обробки натурних дисків компресора в псевдозрідженому шарі абразиву та якість їх поверхневого шару.
Встановлено, що обробка дисків роторів компресорів ГТД із титанових сплавів у псевдозрідженому шарі абразиву підвищує їх довговічність у 2,5…3,0 рази, а обробка зварних барабанів у псевдозрідженому шарі абразиву з повітряними соплами підвищує їх довговічність у 2,2 рази.
Встановлені аналітичні закономірності параметрів поверхневого шару тонкостінних деталей від інтенсивної залишкової деформації після зміцнювальної обробки та дана зрівняльна характеристика точності визначення глибини зміцненого шару при обробці деталей поверхневим пластичним деформуванням.
Представлено закономірності формування залишкових напружень у поверхневому шарі пера лопаток технологічними методами з урахуванням технологічної спадковості, а також закономірності релаксації залишкових напружень у поверхневому шарі тонкостінних деталей в залежності від їх термоекспозиції.
Показано вплив холодного деформування й термічної обробки жароміцного сплаву на експлуатаційні властивості лопаток компресора та технологічної спадковості варіантів технології виготовлення робочих лопаток компресора на підвищення границі витривалості.
Встановлено, що підвищення границі витривалості робочих лопаток компресора з титанового сплаву після ультразвукового зміцнення досягає 1,41, а для жароміцного сплаву – 1,26 раз.
Приведено розроблене й впроваджене технологічне устаткування та технологічні рекомендації деталей роторів компресорів ГТД у псевдозрідженому шарі абразиву.
Розроблено технологічні рекомендації ультразвукового зміцнення лопаток компресора.
Основні результати й рекомендації роботи впроваджено на АТ «МОТОР СІЧ» та в навчальному процесі Національного університету «Запорізька політехніка».
Ключові слова: диски, зварні барабани, робочі лопатки компресора, псевдозріджений абразив, віброабразивна обробка, ультразвукова зміцнювальна обробка, технологічне устаткування, технологічні рекомендації, довговічність, границя витривалості.
