【正文】
(n)、和壓力 (P)等。 為了更好的體現(xiàn)疲勞斷裂的實質,以某渦噴七發(fā)動機壽命估算實例來更好的中國民航大學本科畢業(yè)論文 25 23 ???b 24 ??b ?b ??b 22 ??b說明各個載荷在發(fā)動機轉子葉片的分布情況。 狀態(tài)③:葉身盆、背兩側拋修減薄且材料持久極限下降 10%。 E(T)計算點溫度下零件材料的彈性模量。 ② 3915 1305 ③ 2355 785 Ⅰ級渦輪轉子葉片損傷壽命分析:根據(jù)應力分析和壽命初步分析在葉片上選擇了 3 個關鍵部位,即;葉身 —— 根部截面進氣邊緣;伸根段 —— 第 6 號進氣孔的孔邊;榫頭 —— 第 1, 2 榫齒間的轉接圓弧處。在某一適合溫度所能承受的載荷達到最大值,發(fā)動機在工作在工作中會產(chǎn)生很多的應力,這些應力是隨著溫度而發(fā)生變化的,從微觀上由于溫度變化會使晶粒的分布發(fā)生變化,出現(xiàn)過集聚或過疏松這就導致應力得產(chǎn)生,而對于不同的材料他們的金相溫度變化有高有低,都有 一個合適的溫度即臨界溫度,高于或低于這個溫度都不會發(fā)生材料質的變化,當達到臨界溫度后材料的特性發(fā)生了變化從而導致了所承受的載荷有了質的變化。 中國民航大學本科畢業(yè)論文 30 ( 1)連續(xù)使用最大轉速的時間不得超過規(guī)定 各類型的發(fā)動機,連續(xù)使用的時間都有規(guī)定的數(shù)值。因此,每次使用都應注意,決不要任意增加連續(xù)使用轉速的時間。在葉片伸根段處多采用卸荷措施。后來改為磨具沿葉片展向進行加工,就避免了疲勞裂紋出現(xiàn)。不符合要求,采用提高表面光潔度來提高渦輪葉片的壽命。這種定期的表面清除處理將能消耗除大部分的疲勞損壞從而提高零件的疲勞壽命 ,可以給發(fā)動機的渦輪葉片 采用鑄造后再清 除表面 毫米深,以除掉表面的鑄造缺陷。上述問題不是最突出特別結構受壓部分,采用各種高強度的辛基合金等。采用熱靜壓處理可以消除葉片的內部應力。 。隨著工作時間增長,裂紋逐漸擴大,最后才被拉斷。完成畢業(yè)設計的 每一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn),也 因而 成就了我在大學 學業(yè) 期間獨立完成的最大的項目。 同時也培養(yǎng)了我在今后在生產(chǎn)學習中自學能力。 論文的順利完成,也離不開其它任課老師、同學和朋友的關心和幫助。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。壓力控制閥又分為益流閥 (安全閥 )、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;流量控制閥包括節(jié)流閥、調整閥、分流集流閥等;方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。 液壓的原理 它是由兩個大小不同的液缸組成的,在液缸里充滿水或油。于是,小活塞對液體的壓強為 P=F1/SI, 能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞 ” 。 液壓傳動的發(fā)展史 液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動,是根據(jù) 17 世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術, 1795 年英國約瑟夫 ?布拉曼 (Joseph Braman,17491814),在倫敦用水作為工作介質 ,以水壓機的形式將其應用于工業(yè)上 ,誕生了世界上第一臺水壓機。 1925 年維克斯 ()發(fā)明了壓力平衡式葉片泵 ,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動 的逐步建立奠定了基礎。應該指出 ,日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。 齒輪泵 齒輪泵的概念是很簡單的,即它的最基本形式就是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內相互嚙合旋轉,這個殼體的內部類似 “8” 字形,兩個齒輪裝在里面,齒輪的 外徑及兩側與殼體緊密配合。由于齒的不斷嚙合,這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生,因而也就在泵的出口提供了一個連續(xù)排除量,泵每轉一轉,排出的量是一樣的。然而泵還是可以良好地運行,對大多數(shù)擠出物料來說,仍可以達到 93%~ 98%的效率。 對于一臺泵的轉速,實際上是有限制的,這主要取決于工藝流體,如果傳送的是油類,泵則能以很高的速度轉動,但當流體是一種高粘度的聚合物熔體時,這種限制就會大幅度降低。 PEP- II泵的齒輪與軸共為一體,采用通體淬硬工藝,可獲得更長的工作壽命。 Parkool密封結構與聚四氟唇型密封共同構成水冷密封。 PEP- II 齒輪泵帶有與泵的規(guī)格相匹配的加熱元件,可供用戶選配,這可保證快速加溫和熱量控制。在擠出生產(chǎn)線上采用一臺齒輪泵,可以提高流量輸出速度,減少物料在擠出機 內的剪切及駐留時間,降低擠塑溫度及壓力脈動以提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質量。 the said oilfilled hydraulic machine. Each of the two liquid a sliding piston, if the increase in the small piston on the pressure of a certain value, according to Pascal39。 in 1910 on the hydraulic transmission (hydraulic coupling, hydraulic torque converter, etc.) contributions, so that these two areas of development. The Second World War (19411945) period, in the United States 30% of machine tool applications in the hydraulic transmission. It should be noted that the development of hydraulic transmission in Japan tha。s principle of hydrostatic pressure to drive the development of an emerging technology, the United Kingdom in 1795 Joseph (Joseph Braman ,17491814), in London water as a medium to form hydraulic press used in industry, the birth of the world39。 flow control valves including throttle, adjusting the valves, flow diversion valve sets, etc.。 齒輪泵由一個獨立的電機驅動,可有效地阻斷上游的壓力脈動及流量波動。也可以采用 Rheoseal 密封,它在軸封內表上加工有反向螺旋槽,可使聚合物被反壓回到進口。這一特性減少了聚合物滯留并降解的可能性。由于這些限制,齒輪泵制造商將提供一系列產(chǎn)品,即不同的規(guī)格及排量 (每轉一周所排出的量 )。如果有一個阻尼器,比如在排出口側放一個濾網(wǎng)或一個限制器,泵則會推動流體通過它們。泵的流量直接與 泵的轉速有關。 在術語上講,齒輪泵也叫正排量裝置,即像一個缸筒內的活塞,當一個齒進入另一個齒的流體空間時,液體就被機械性地擠排出來。近 20~30 年間,日本液壓傳動發(fā)展之快,居世界領先地位。1910 年對液力傳動 (液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等 )方面的貢獻,使這兩方面領域得到了發(fā)展。 第一次世界大戰(zhàn) (19141918)后液壓傳動廣泛應用 ,特別是 1920 年以后 ,發(fā)展更為迅速。若大活塞的橫截面積是 S2,壓強 P在大活塞上所產(chǎn)生的向 上的壓力 F2=PxS2 截面積是小活塞橫截面積的倍數(shù)。兩個液缸里各有一個可以滑動的活塞,如果在小活塞上加一定值的壓力,根據(jù)帕斯卡定律,小活塞將這一壓力通過液體的壓強傳遞給大活塞,將大活塞頂上去。輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等??刂圃?(即各種液壓閥 )在液壓系統(tǒng)中控制和調節(jié)液體的壓力、流量和方向。 最后 感謝所有給我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W,謝謝你們! 外文翻譯 什么是液壓? 一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成,即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、無件和液壓油。同時我也認識到 沒有學習就不可能有 進步 ,沒有自己的 進步 就不會有所突破,希望這次的經(jīng)歷能讓我們在以后的學習生活中不斷成長與進步。在 梁大敏 老師的細心指導和嚴格要求下 ,我的論文得以 順利畫上句號。 中國民航大學本科畢業(yè)論文 32 結束語 我的畢業(yè)設計 《渦輪葉片斷裂故障的分析與預防措施》終 于完 成了。渦輪葉片的斷裂不是突然發(fā)生的,在它損壞的過程中,也總有一些現(xiàn)象可以察覺。在圖層修理中采用 擴散滲金屬法 和 熱噴涂工藝 技術可以 提高其抗氧化、抗腐蝕、耐磨、耐高溫性能以及渦輪的氣動效率 。 在葉片維修上采用先進的修理技術 對缺陷和損傷 葉片進行修復,延長其使用壽命,減少更換葉片可獲得可觀的經(jīng)濟收益。 (5)合理的選擇材料 不同的材料具有不同的疲勞強度。因為表面應力集中通常是大的,表面層又易受外界環(huán)境的影響,而形成很多疲勞源。這說明熱處理工藝不同,疲勞強度不同,表面加工質量是疲勞強度的一個重要因素。 ( 3)提高表面質量和選擇合理的工藝 加工工藝和表面質量對疲勞強度有重大的影響,避免粗磨削,修挫毛刺;提高表面光潔度都能提高結構的疲勞強度。結構修理時必須對這些引起應力集中的因素予以極大的注意,并設法避免它們或采取其他措施來提高應力集中區(qū)的疲勞強度。否則,渦輪葉片就會因蠕變加劇而損壞。 表 43 WP7 乙 B 發(fā)動機Ⅰ級渦輪轉子葉片(新品狀態(tài)下)低循環(huán)損傷計算結果 循環(huán)代號 轉速范圍( %) 1000 小時對應循環(huán)數(shù) 疲勞損傷 葉身 伸根段 榫頭 L1 0~~0 23 104 481 L2 40~~40 60 7545 7101 L3 50~~50 171 849 740 通過表 4- 3 的數(shù)據(jù)可知在葉片的伸根段疲勞損傷的程度最厲害,也就是伸根段的載荷是最大的,因為葉片所承受的氣動力主要是在葉盆,而氣動載荷中一個很重要的反作用 力為 葉片轉動的浮升力,它與葉片轉動的方向相反而且垂直于葉身,而浮升力最大處往往在伸根段,從而使葉片的伸根段的疲勞損傷最厲害。根據(jù)離心載荷譜每個時間段內的 H、 M、 n 等參數(shù)用“最近點法”或“加權平均法”得到該平直段上的溫度,氣動力及熱應力,將熱應力,氣動力,離心應力進行線性疊加連同持續(xù)時間一起,就得到了每個飛行剖面下的供蠕變應力斷裂壽命分析的應力譜。根據(jù)上述公式計算的葉片各部位最小的壽命見表 4- 1。 ),( TtSR? — 相應于壽命期內最高溫度和過度狀態(tài)的總持續(xù)強度極限。計算用的載荷譜根據(jù) WP7 乙 B 發(fā)動機臺架試車譜整理得到,計算時持久強度極限采用300h 持久時間的數(shù)據(jù)并考慮到空心冷卻葉片的三維 非均勻溫度場和熱應力,在進行壽命對比計算分析時,還考慮 10% 的最高溫度狀態(tài)所造成的損傷除計算新品狀態(tài)下Ⅰ級渦輪轉子葉片各個部位的疲勞壽命處, 還要 考慮葉片使用后其材料性能會有衰減,以及葉片修理時可能對身型面進行拋修,因此還進行了Ⅰ級渦輪轉子葉片葉身部分盆、背兩側拋修減薄,且材料持久極限下 10%狀態(tài)的壽命計算,具體計算狀態(tài)如下: 狀態(tài)①:葉片新品狀態(tài)。葉片的低循環(huán)疲勞壽命是由作用于其上的主循環(huán)及次循環(huán)數(shù)和程度決定的。為了確保能夠達到所要求的持久性必須準確了解渦輪轉子葉片在過渡態(tài)和穩(wěn)態(tài)工作中的局部金屬溫度。由圖 49 可知在蠕變循環(huán)中 應力的變化非常明顯,這就導致了葉片在這種蠕變循環(huán)情況下容易發(fā)生斷裂。雖然有的材料在室溫下就存在蠕變行為,但通常認為持久 /蠕變性能是一種高溫現(xiàn)象。在燃氣渦輪發(fā)動機中,葉片常常發(fā)生熱疲勞裂紋,大大地限制了其使用壽命。這就導致了每個循環(huán)產(chǎn)生附加的應力變形,從而減少了低循環(huán)疲勞壽命 。發(fā)動機在起動或停車瞬時產(chǎn)生 的溫度變化對應變范圍的影響是很大的。渦輪轉子葉片上應力應變范圍大,應此損傷也更為重要。 ( 3)葉頂邊緣的縱向裂紋:這種裂紋的位向 與主應力(葉片運轉時的離心力)的方向平行,其底部特點也與橫向裂紋一樣大部分是沿晶界發(fā)展的,個別有穿晶現(xiàn)象。葉尖掉角又是掉晶發(fā)展的必然結果。 。 ,發(fā)現(xiàn)有鳥群的時候及時躲開,以防發(fā)生撞擊事故。例如,工作時將螺帽墊片等掉入發(fā)動機;停機坪、滑行道上有砂石雜物;飛機滑行時,間隔距離太近等等。來回反復撞擊,直到最后流出渦輪為止。 ( 1)實例分析 假設砂石重量 G= 公斤,砂石進入渦輪的相對速度 2003 ?w 米/秒(某發(fā)動機燃氣進入渦輪葉片的相對速度為 315 米 /秒),葉片上凹坑的深度 S=1 毫米= 米,根據(jù)這些數(shù)據(jù),就可求得沙石撞擊在葉片上的作用力( P)。在飛機飛行中不要在空氣密度不均的氣流層中飛行 , 這容易導致發(fā)動機的富油和貧油的發(fā)生。gGwEgGwPS 2 3?公斤040,22 3 ?? gGwPS增大量由原來的 。 c 項, 將榫槽對額定位置的偏差由 改為 其間隙值可減小到 。 綜上述因素,個別位置的葉片與其左右葉片葉冠間的間隙最大可達。 , 要求同一轉子內只能安裝偏移差不大于 片,使間隙增大,其增大量約為 20%。其增大量約為 11%。 氣動力要求 葉片因 在旋轉離心力場作用下,葉身產(chǎn)生扭轉, 于是 平行四邊行葉冠的間隙增大 。故設法減小和控制葉冠振幅十分必要。 從故障再現(xiàn)實驗得知,葉片一