В Перми придумали как повысить качество деталей авиадвигателей
Авиационная промышленность России стремится к ускоренному производству большого количества отечественных газотурбинных двигателей, характеристики которых не уступают мировым аналогам. Одна из наиболее сложных частей авиадвигателя — газотурбинные лопатки. Во время эксплуатации они подвергаются высоким температурам, поэтому для охлаждения в них делают множество маленьких отверстий. Процесс считается трудоемким из-за особенностей их геометрии. Ученые Пермского Политеха разработали программу, которая повышает качество и точность перфорации лопаток газовой турбины. Ее применение в современных станках с ЧПУ повышает скорость и эффективность обработки отверстий, снижает риск разрушения их кромок.
Статья опубликована в сборнике «Современные тенденции развития инструментальных систем и металлообрабатывающих комплексов», 2024. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Лопатки турбин высокого давления в эксплуатации испытывают большие силовые и тепловые нагрузки, поэтому они отливаются из жаропрочных никелевых сплавов. Для их охлаждения во время работы используют малые отверстия диаметром 0,5-0,8 миллиметра, через которые подается сжатый воздух. На кромках отверстий концентрируются сильные напряжения, приводящие к быстрому разрушению детали. Чтобы исключить такие ситуации, кромки немного скругляют, значительно снижая напряжения.
На данный момент скругление выполняется на станках методом электроэрозионного фрезерования, когда по заданной программе электрод производит отверстия с помощью электрических разрядов. Но для достижения максимального эффекта охлаждения их формируют более сложной формы, из-за чего обеспечить точные координаты расположения отверстий тяжело.
«Современные многоосевые станки с числовым программным управлением (ЧПУ) представляют собой уникальное оборудование, которое выполняет операции скоростного электроэрозионного сверления отверстий диаметром до трех миллиметров в лопатках. Использование мультиэлектрода, а также автоматическая замена инструмента сокращает время выполнения операции и повышает качество обработки. Но существующая управляющая программа имеет упрощенный алгоритм расчета координат, из-за чего обработанные кромки не всегда соответствуют требуемой форме. Подобные отклонения могут нарушать качественное охлаждение лопаток», – объясняет доктор технических наук, декан механико-технологического факультета ПНИПУ Михаил Песин.
Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель геометрии скругления кромок отверстий и алгоритм построения траектории обрабатывающего инструмента. На их основе спроектировали новую управляющую программу, которая учитывает сложную криволинейную поверхность лопатки газовой турбины и автоматически рассчитывает коррекцию координат согласно реальному объекту.
Политехники отмечают сложность написания подобных программ для электроэрозионных станков. Помимо корректного скругления кромок отверстий, в процессе обработки необходимо поддерживать постоянный зазор между деталью и электродом. Размерный износ инструмента непосредственно влияет на точность обрабатываемой геометрии, поэтому в программе должны быть предусмотрены функции его вычисления и компенсации.
Проверка разработанной программы ученых ПНИПУ показала, что она точно, без отклонений рассчитывает геометрию скругления и траекторию движения инструмента. Она эффективна для последовательного расчета координат во время обработки отверстий лопаток газовых турбин и может быть успешно интегрирована в систему ЧПУ на отечественных авиационных предприятиях.
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно