Способ изготовления модельной оснастки для литья рабочих лопаточных колес турбомашин

 

Изобретение относится к точному литью. Целью изобретения является упрощение механической обработки. Способ изготовления модельной оснастки для литья рабочих лопаточных колес турбомашин, преимущественно осерадиальных, осуществляется следующим образом. Предварительно изготавливают тонкостенные пластинчатые сектора. Путем смещения набора пластинчатых секторов относительно друг друга получают пакет, форма которого приближенно повторяет форму межлопаточного объема, после чего сектора фиксируют в пакете, которые затем устанавливают и закрепляют в оправке и подвергают совместной механической обработке до получения необходимого меридионального обвода рабочего колеса. В качестве секторов используются плоские, сферические или конические тонкостенные пластинки,. 1 з.п.ф-лы, 11 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (SD 4 В 22 С 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3818386/22-02 (22) 28.11.84 (46) 07.01.87. Бюл. У 1 (7 1) Филиал Научно-исследовательского и конструкторско-технологического института тракторных и комбайновых двигателей (72) А.Б.Азбель, Н.Ю.Зубрилин, A.M.Цукеров, И.М,Антонов и Г.M,Ïoëÿковский (53) 621.744.072 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 335035, кл. В 22 С 7/02, 1969.

Чумаков Ю.А. Разработка и исследование рабочего колеса компрессора автомобильного газотурбинного дви. гателя. М.: МАМИ, 1983. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛЬНОЙ

ОСНАСТКИ ДЛЯ ЛИТЬЯ РАБОЧИХ ЛОПАТОЧНЫХ КОЛЕС ТУРБОМАШИН

„„SU„„1281335 д1 (57) Изобретение относится к точному литью. Целью изобретения является упрощение механической обработки. Способ изготовления модельной оснастки для литья рабочих лопаточных колес турбомашин, преимущественно осерадиальных, осуществляется следующим образом. Предварительно изготавливают тонкостенные пластинчатые сектора.

Путем смещения набора пластинчатых секторов относительно друг друга получают пакет, форма которого приближенно повторяет форму межлопаточного объема, после чего сектора фиксируют в пакете, которые затем устанавливают и закрепляют в оправке и подверга- @

О ют совместной механической обработке до получения необходимого меридионального обвода рабочего колеса. В качестве секторов используются плоские, сферические или конические тонкостен- Я ные пластинки. 1 s.ï.ô-лы, 11 ил.

1281335

Изобретение относится к точному литью, преимущественно литью рабочих колес турбомашин, >r,« еющих лопатки со . сложной пространственной поверхностью, алехи изобретения — упрощение ме — 5 ханнческой обработки, На фиг.1 изобра>..;ело рабочее колесо турбомашины; на фиг.2 — сечение

А †на фиг,1; на фпг.3 и 4 — схемы размещения пакетов; на фиг.5 — схема

f0 образования пространственной поверхности, на фиг.6 — схема совместной обработки пакетов," на фиг.7 — вытеснитель ла фиг.8-11 — формы тонко—

Ф

15 стенных пластинчатых секторов.

На фиг.1-11 позициями обозначены рабочее колесо 1, меридиональный обвод 2 рабочего. колеса, профиль 3 лопатки колеса в цилиндрическом сечении, 20 лопатка 4 рабочего колеса, сечение межлопаточногo 06üåìà 5 плоскостью, перпендикулярной оси колеса при наибольшей радиальной протяженности лопатки, тонкостенный плоский пластинчатый сектор 6, пакет 7 секторов, цилиндрическая поверхность 8 для бази° рования, оправка 9, ступенчатая направляющая 10, трехмерная ступенчатая поверхность 11, комплект вытеснителей

12, меридиональный обвод 13 вытесни— теля, трехмерные формирующие лопатку колеса поверхности 14, сферический пластинчатый сектор 15, конический пластинчатый сектор 16.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно изготавливают пластинчатые сектора какой-либо формы: плоской 6, сферической 15 или кони40 ческой 16. Из эквивалентных секторов

6, 15 или 16 собирают пакет 7, в котором сектора 6, 15 или 16 сдвигают относительно друг друга до полу ения конфигурации межлопаточного объема 5, 45

Пакет 7 фиксируют в этой конфигурации скреплением секторов 6, 15 или 16 между собой. Затем пакеты 7 размещают и закрепляют в оправке 9 с внутренней цилиндрической поверхностью 8 для базирования и производят механическую обработку до получения мери.— дионального обвода 2 колеса.

Пример. Чтобы получить модель лопатки 4 рабочего колеса 1 из55 готавливают комплект вытеснителей 12, у каждого из которых одна боковая сторона представляет собой цилиндрическую поверхность 8 для базирования, а две другие боковые стороны — трехмерные формирующие лопатку колеса поверхности 14.

Предварительно изготавливают элементы вытеснителей 12 в виде тонкостенных плоских пластинчатых секторов 6, из набора которых получают пакеты 7..Каждый сектор 6 по форме совпадает с формой сечения межлопаточного объема 5 в месте пересече— ния его плоскостью, перпендикулярной оси колеса 1 при наибольшей радиальной протяженности лопатки 4.

Толщина пластинчатого сектора 6 h постОянна и при известной осевой протяженности лопатки 4 рабочего колеса 1, совпадающей с осевой протяженностью сечения межлопаточного объема 5, позволяет определить число секторов 6, необходимое для получения пакета 7, Высота пакета 7 Н равна осевой протяженности L лопатки 4 рабочего колеса 1, Тонкостенные плоские пластинчатые сектора 6 поочередно смещают один относительно другого путем поворота вокруг центральной оси колеса 1, в результате чего формируют трехмерную ступенчатую поверхность

11, ступенчатая направляющая 10 которой приближается к профилю 3 ло— патки 4 колеса 1 в цилиндрическом сечении. Ступенчатая направляющая !

0 характеризуется двумя величинами: шугом hh различным для каждого пластинчатого сектора 6, и шагом Ь в осевом направлении. Чем меньше толщина пластинчатого элемента 6, тем точнее ступенчатая направляющая 10 приближается к профилю 3 лопатки 4.

При смещении пластинчатых секторов 6 формируются сразу две трехмерные поверхности 14, которые достаточно точно повторяют обе говерхности лопатки 4 рабочего колеса 1.

После того, как пакеты 7 секторов сформированы, пластинчатые сектора 6 фиксируют между собой от взаимного смещения. Сформированные и зафиксированные пакеты 7 устанавливают и закрепляют в оправке 9, после чего подвергают совместной механической обработке с целью получения необходимого меридионального обвода 2 рабочего колеса 1, Доводку поверхностейпакетов 7осу— ществляют путем устранения выступов индивидуальной механической обработкой.

1281335

В качестве тонкостенных пластинчатых секторов могут быть использованы не только плоские сектора 6, но и элементы представляющие собой участки концентрических тонкостенных сфер 15 и тонкостенных конусов 16.

Пакеты 7 можно выполнить не только в виде клина, ограниченного двумя полуплоскостями и цилиндрической поверхностью, поверхность которого на плоскость, перпендикулярную оси колеса 1, представляет собой сектор, но и придать пакету 7 форму клина, образованного тремя цилиндрическими поверхностями, одна из которых— участок поверхности кругового цилиндра, а две другие поверхности представляют собой цилиндрические повер— хности, образующими которых являются прямые, а направляющими — кривые второго или высших порядков.

Таким образом, способ изготовления заданных пространственных поверхностей лопаток 4 сводится к изготовлению простых элементов с последующей их комплектацией в пакеты

7 и совместной механической обработке.

При реализации способа изготовления модельной оснастки для литья рабочих лопаточных колес турбомашин предлагаемый экономический эффект составит 75 тыс, руб.

Формула изобретения

1. Способ изготовления модельной оснастки для литья рабочих лопаточ5 ных колес турбомашин, преимущественно осерадиальных, включающий механическую обработку поверхностей вытеснителей заданной конфигурации и последующую их сборку в оправке, о т-. л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения механической обработки,:предварительно изготавливают элементы вытеснителей в виде тонкостенных плоских пластинчатых секторов с последующей их сборкой в пакеты, в каждом из которых пластинчатые сектора сдвигают относительно друг друга до получения заданной конфигурации межлопаточного объема и фиксируют их в пакете, а механическую обработку вытеснителей производят после закрепления пакетов в оправке, при этом пластинчатым секторам при их

25 изготовлении придают форму, эквидистантную перпендикулярному оси колеса сечению межлопаточного объема в месте наибольшей протяженности лопатки.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что при изготовлении пластинчатым секторам придают криволинейную форму в виде концентрических сфер или конусов, ограниченных дугой окружности и двумя полупрямыми или кривыми высшего порядка.

1281335

128 (335

1281335

Составитель В,Тарасов

Техред А.Кравчук

Редактор Н.Тупица

Корректор М.Самборская

Заказ 7191/8 Тираж 739

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул, Проектная, 4