Разрушение дисков компрессоров двигателя

Рис. 1.12 (окончание). Участки поверхности в очаге усталостного разрушения с дефектом материала в виде насыщенного кислородом альфированного слоя (в) — структура нитридного включения в очаге усталостного разрушения диска компрессора двигателя НК8-2у из титанового сплава ВТ8 [c.52]

РАЗРУШЕНИЕ ДИСКОВ КОМПРЕССОРОВ ДВИГАТЕЛЯ Д-30 [c.475]

РАЗРУШЕНИЕ ДИСКОВ КОМПРЕССОРОВ ДВИГАТЕЛЯ Д ЗО [c.501]

РАЗРУШЕНИЕ ДИСКОВ КОМПРЕССОРА ДВИГАТЕЛЯ Д-ЗОКУ [c.505]

Разрушение дисков КОМПРЕССОРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ Д-36 И Д-18 [c.518]

РАЗРУШЕНИЕ ДИСКОВ КОМПРЕССОРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ Д-36 ИД-18 [c.519]

Из указанных выше узлов или элементов конструкции развитие усталостной трещины в полете до критических размеров в лонжероне лопасти приводит к полному разрушению вертолета. В этом случае предельное состояние определяется критической длиной трещины, которая не должна быть достигнута в процессе эксплуатации. Разрушение диска компрессора или турбины, как правило, приводит к предпосылке летного происшествия. Согласно требованиям к проектированию ВС и силовых установок, возникающие внутренние разрушения элементов конструкции двигателя [c.27]

Рис. 9.1. Общий вид (а-в) состояния КВД двигателей Д-30 и Д-ЗОКУ после разрушения дисков компрессоров I, IV и V ступеней КВД. Фрагменты разрушенных дисков на всех снимках (а-в) указаны стрелками

Таким образом, проблема разрушения дисков компрессоров из титановых сплавов затрагивает области конструирования дисков, их производства и эксплуатации и не может быть полностью решена проведением мероприятий в какой-то одной из этих областей. Решение данной проблемы превращается в задачу обеспечения эксплуатации разрушающихся дисков по принципу безопасного повреждения с учетом всех факторов, влияющих на долговечность и период роста трещины, что позволяет избежать остановки всего парка двигателей до замены дисков на новые. [c.468]

Все это, в свою очередь, исключало возможность применения разработанной ранее методологии оценки длительности разрушения диска компрессора, необходимой для принятия решения о порядке дальнейшей эксплуатации дисков II ступени КВД двигателей Д-ЗОКУ, Д-ЗОКУ-154 и Д-ЗО-КП, имеющих полную аналогию в конструкции. [c.508]

Рис. 1.12. Участки поверхности в очаге усталостного разрушения с дефектом материала в виде насыщенного кислородом альфированного слоя в диске компрессора из титанового сплава ВТЗ-1 (а) — двигателя АИ-24 (б) — двигателя Д-30 (окончание на с. 52)

С другой стороны, элементы конструкции с усталостной трещиной могут длительное время находиться под нагрузкой. Такая ситуация возникает, например, с дисками компрессоров ГТД из титановых сплавов ВТ-8 и ВТЗ-1. Их разрушение имеет место в период крейсерского режима, когда двигатель не меняет своих оборотов и поэтому динамическая нагрузка от двухосного растяжения дисков остается неизменной [92]. Кронштейны уборки-выпуска поддона самолета ИЛ-76, изготовленные из титанового сплава ВТ-5, разрушались в период крейсерского полета ВС, когда поддон располагался в подвешенном состоянии на кронштейнах и нагружал их собственным весом. [c.113]

Реализованный процесс распространения усталостной трещины в диске компрессора может соответствовать произвольному состоянию материала. Но при этом по результатам выполняемых оценок должны быть даны рекомендации по введению периодичности осмотров дисков на всем парке эксплуатируемой техники. С учетом регулярности нагружения диска от полета к полету двигателя на первом этапе изучения первого случая разрушения диска можно дать нижнюю границу наименее продолжительного периода роста трещины. Она соответствует наихудшему случаю состояния материала, когда он проявляет чувствительность к любой форме цикла нагружения, в результате чего в изломе диска доминирует фасеточный рельеф излома. [c.470]

Существенным моментом в развитии разрушения является изменение ориентировки плоскости трещины в стенке стрингера при резком возрастании скорости роста трещины. Такая ситуация обусловлена переходом в развитии трещины от поверхностной, по форме фронта, к сквозной. Переход от сквозной трещины к поверхностной сопровождается возрастанием степени стеснения пластической деформации. Противоположный переход (от поверхностной к сквозной трещине) сопровождается снижением стечения пластической деформации материала вдоль фронта трещины. Это явление сопровождается резким возрастанием скорости роста трещины при неизменном внешнем воздействии на материал. Сказанное может быть проиллюстрировано результатами стендовых испытаний диска компрессора из титанового сплава ВТЗ-1, проведенных при постоянной деформации его ступичной части диска двигателя Д-30 (см. главу 9). В диске первоначально распространилась поверхностная трещина в тонкой ступичной части при линейном нарастании шага усталостных бороздок по глубине трещины. Далее, когда она стала распространяться с возрастанием длины фронта, входя в полотно диска, скорость роста трещины упала. Однако, как только трещина стала сквозной, ее скорость резко возросла. [c.735]

Таблица 9.1 Двигатели, ступени компрессора и причины разрушений титановых дисков при их различной наработке с начала эксплуатации (СНЭ) и после последнего ремонта (ППР)

Резкое повышение сопротивления СТР снижает ток в пусковой обмотке до нескольких миллиампер, что эквивалентно отключению этой обмотки так, как это сделало бы обычное пусковое реле. Слабый ток, не оказывая никакого влияния на состояние пусковой обмотки, продолжает проходить через СТР, оставаясь вполне достаточным, чтобы поддерживать его температуру на нужном уровне. Такой способ запуска используется некоторыми разработчиками, если момент сопротивления при запуске очень малый, например, в установках с капиллярными расширительными устройствами (где при остановке неизбежно выравнивание давлений). Однако, когда компрессор остановился, длительность остановки должна быть достаточно большой, чтобы не только обеспечить выравнивание давлений, но и главным образом охладить СТР (по расчетам для этого нужно как минимум 5 минут). Всякая попытка запуска двигателя при горячем СТР (имеющим, следовательно, очень высокое сопротивление) не позволит пусковой обмотке запустить двигатель. За такую попытку можно поплатиться значительным возрастанием тока и срабатыванием теплового реле защиты. Терморезисторы представляют собой керамические диски или стержни и основным видом неисправностей этого типа пусковых устройств является их растрескивание и разрушение внутренних контактов, наиболее часто обусловленное попытками запуска при горячих СТР, что неизбежно влечет за собой чрезмерное повышение пускового тока (см. рис. 53.37). При неисправности СТР его нужно заменить точно такой же моделью. [c.289]

Разрушение металла не менее опасное, а часто, даже более опасное может иметь место и при одновременном воздействии на него агрессивной среды и знакопеременных напряжений. Этот вид разрушения известен под названием коррозионной усталости. Коррозионной усталости подвержены штоки компрессоров, центрифуги, роторы, диски и лопатки турбин, пароперегреватели, шатуны двигателей ИТ. п. [c.93]

Многолетний опыт эксплуатации авиационных ГТД показывает, что усталостные повреждения титановых дисков вплоть до разрушения различных ступеней компрессоров разных типов двигателей происходят в различных зонах дисков и при разной их наработке (табл. 9.1). Причины появления и распространения усталостных трещин в дисках различны и могут быть связаны с исчерпанием их циклической долговечности по критериям МНЦУ, МЦУ или МНЦУ/МЦУ в расчетных или нерасчетных условиях работы дисков и наличием или отсутствием факторов, снижающих усталостную прочность дисков и имеющих производственную или эксплуатационную природу. Последствия от разрушения дисков таковы, что двигатель утрачивает полностью свою работоспособность (рис. 9.1). Поэтому при отказе двигателя в полете из-за разрушения диска возникает предпосылка к летному происшествию, в том числе и из-за титанового пожара двигателя. [c.464]

Аналогичная ситуация с титановыми дисками и роторами компрессоров сложилась и в эксплуатации зарубежных ГТД [1-11]. Разрушения разных дисков на разных двигателях наблюдались на таких самолетах, как РС-10, В-727, В-747, В-757, Trident, L-1011, F-27 и др. [1-5]. Значительная часть случаев разрушений дисков или зарождения в них трещин связана с наличием в материале диска разного рода дефектов. Так, за период с 1975 по 1983 гг. было отмечено 122 случая разрушения или повреждения дисков роторов двигателей, связанных с дефектами материала, и в большей части на титановых дисках [6]. При этом нередко разрушение диска в полете заканчивалось катастрофой самолета. Так, например, катастрофа самолета D -10 произошла вследствие нелокализован-ного разрушения диска вентилятора двигдтеля [c.466]

Ниже в обобщенном виде представлены результаты исследований эксплуатационных разрушений титановых дисков компрессоров авиационных ГТД, проведенных почти за 20 лет в России [8 -И]. Результаты этих исследований легли в основу обеспечения эксплуатации данных типов дисков по принципу безопасного повреждения. Помимо того, на основании разработанной методики проанализирована кинетика разрушения титанового диска барабанного ротора КВД двигателя F6-50 и диска вентилятора этого двигателя по данным NTSB (США), представленным в публикациях и отчетах [1-7]. [c.475]

Итак, анализ особенностей разрушения дисков, используемых в разных ступенях компрессора двигателя Д-30, показывает, что в зависимости от состояния материала диска, условий его нагружения и зон зарождения трещин разрушение материала может определяться механизмами МНЦУ, МЦУ или их сочетанием. Наименьшая продолжительность периода роста трещины была отмечена у чувствительного к форме цикла нагружения материала в сл Д1ае его нагружения в области МЦУ с высокой асимметрией цикла порядка 0,95. В этом случае имеет место наибольшая степень повреждения материала за ПЦН и продвижение трещины за один полет может достигать в центральной части полотна диска 10 мм. [c.505]

Двигатели летательных аппаратов не имеют резервируемых деталей и узлов. Разрушение любого основного элемента двигателя (лопатки, диска, камеры сгорания и др.) приводит к потере его работоспособности. Эта особенность требует прогнозирования технического состояния деталей и узлов двигателя с целью оценки возможного времени безопасной эксплуатации двигателя с дефектами и неисправностями, выявленными на ранней стадии их развития. Например, при обнаружении мшфотрещины в диске компрессора или турбины важно оценить время, в течение которого они разовьются до ]фитических размеров, и своевременно осуществить замену дефектного диска до его разрушения. [c.424]

Не менее опасное разрушение металла ю кет иметь место при одноиремеином воздействии на него агрессивной среды и переменных напряжений. Этот вид разрушения известен под шзва-пием коррозионной усталости. Коррозионной усталости подвержены штоки компрессоров и насосов, роторы, диски и лопачки турбин, пароперегреватели, шатуны двигателей и т. и. [c.101]

До недавнего времени все лопатки компрессоров и турбин ГТД проектировали по принципу безопасного ресурса. Лопатки отстраивали по основному тону их колебаний таким образом, чтобы резонансные колебания либо вообще не возникали, либо их появление имело кратковременный характер на переходных режимах работы двигателя. Однако реальная эксплуатация двигателей показывает, что разрушение лопаток происходит при различной наработке двигателя и является частым событием по различным причинам [3, 4]. Возможна высокая концентрация напряжений по зонам галтельного перехода у основания лопаток, проявление фреттиига по контактирующим поверхностям основания лопатки и межпазового выступа диска, а также весьма распространены ситуации повреждения пера лопатки из-за попадания постороннего предмета в газовоздушный тракт ГТД или возникновения коррозионных язв. Следствием этого является фактическая эксплуатация лопаток с развивающимися в них усталостными трещинами. [c.567]

Однако в процессе эксплуатации турбокомпрессоров ТК-34, установленных на двигателях опытных тепловозов ТГ106 и ТЭ50, был обнаружен конструктивный недостаток, связанный с необходимостью периодического осмотра опор ротора. Такой осмотр и вообще разборка турбокомпрессора требуют съема рабочего колеса компрессора и ВНА с вала ротора, при котором возможна разбалансировка ротора и, следовательно, повышенный износ о подшипников и даже разрушение антифрикционного слоя. Кроме S Toro, съем и обратная посадка диска и ВНА на вал производятся с предварительным их подогревом. Это усложняет обслуживание у турбокомпрессора в процессе эксплуатации, так как периодиче-ские осмотры опор необходимы в межремонтные периоды. Нагрев рабочего колеса компрессора, который проводят для его снятия при разборке, может вызвать местный перегрев и связанное с ним снижение механических свойств. Все это требовало улучшения конструкции турбокомпрессора ТК-34, его модернизации. [c.17]

Осмотр показал, что причиной аварии было разрушение части диска шестой ступе т компрессора, кчтгорая. оторвавшись, пробила корпус двигателя и обн1ивку фюзеляжа. Ударив по правому крылу в зоне элерона, она разрушила и его. В конце концов самолет вошел в винтовое падение с высоты К) ООО м. Резкое падение тяги двигателя [фивело к помпажу комп- [c.202]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...