Способ измерения фактической минимальной площади проходного сечения межлопаточных каналов


 


Владельцы патента RU 2624784:

Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для автоматизированного измерения фактической минимальной площади проходного сечения проточной части межлопаточных каналов сопловых аппаратов турбин, роторов компрессоров. В способе измерения фактической минимальной площади проходного сечения межлопаточных каналов предварительно выполняют оцифровку или томографию для получения трехмерных наборов данных по каждому из каналов объекта. Затем каждый из наборов данных обрабатывают и позиционируют между собой. После формирования исходных данных применяют программу автоматического определения поверхности проходного сечения для каждого канала. Далее используют встроенные функции программы, которые вычисляют площадь каждой из поверхностей, формируют отчет с найденными значениями и резервные файлы. За счет построения и определения поверхности минимального проходного сечения по всей геометрии канала, а не по отдельным точкам или размерам, повышается точность измерения площади проходного сечения.

 

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для автоматизированного измерения фактической минимальной площади проходного сечения проточной части межлопаточных каналов сопловых аппаратов турбин, решеток(блоков) сопловых лопаток, комплектов лопаток, роторов компрессоров.

Кроме того, изобретение может найти применение при измерении фактического минимального проходного сечения различных объектов, имеющих как замкнутые, так и незамкнутые проточные поверхности течения газа или жидкости, для которых необходимо подтверждение расходных характеристик.

Известен способ измерения площади горла решетки соплового аппарата газотурбинного двигателя. Способ позволяет измерять площади корыта и спинки каждой отдельной лопатки, сортировать массив лопаток для получения минимального горла лопатки без натурных испытаний (патент RU №00081529, МПК: F01D 9/06).

Недостатком известного способа является то, что определение площади происходит не по всей поверхности канала, а лишь по измерению отклонений нескольких основных размеров от расчетных. При этом не учитываются особенности определения проходного сечения, накладываемые формой поверхности межлопаточного канала, дефекты на поверхности.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения геометрических характеристик отверстий с последующим вычислением требуемых характеристик, в том числе площади поперечного сечения при помощи трехкоординатных машин. При этом производятся прямые измерения в дискретных точках по окружности с помощью измерительных головок и по полученным дискретным значениям пересчетом определяется площадь поперечного сечения (Хофманн Д. Техника измерений и обеспечение качества, Справочная книга. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 289-291).

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является то, что измерения геометрии канала проводятся лишь в дискретных точках по периметру сечения, при этом учитывается не вся геометрия канала, а величина площади поперечного сечения определяется пересчетом. При использовании этого способа измерения в точках может быть не учтена форма некоторых элементов поверхности, таких, как зазоры между полками соседних лопаток, скосов лопаток, перфорации, фактической криволинейной формы выходной кромки лопаток, дефектов покрытия на поверхности.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения площади проходного сечения за счет построения и определения поверхности минимального проходного сечения по всей геометрии канала, а не по отдельным точкам или размерам.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения фактической минимальной площади проходного сечения межлопаточных каналов согласно изобретению предварительно выполняют оцифровку или томографию для получения трехмерных наборов данных (полигональных геометрических моделей) по каждому из каналов, затем каждый из наборов данных обрабатывают и позиционируют между собой, после формирования исходных данных применяют программу автоматического определения поверхности проходного сечения для каждого канала, далее используют встроенные функции программы, которые вычисляют площадь каждой из поверхностей, формируют отчет с найденными значениями и резервные файлы.

Способ измерения фактической минимальной площади проходного сечения межлопаточных каналов осуществляется следующим образом.

На первом этапе предварительно выполняют оцифровку или томографию для получения трехмерных наборов данных по каждому из каналов объекта в соответствии с методикой. Объекты, образующие канал, могут быть оцифрованы в двух состояниях. В первом случае объекты (лопатки) собраны в сопловом аппарате. Во втором случае лопатки комплекта, решетки лопаток поступают для оцифровки по отдельности. Методика расчета фактической площади проходного сечения соплового аппарата (межлопаточных каналов), как и отдельные ее элементы, является неотъемлемой частью способа, так как:

- содержит требования к исходным трехмерным наборам данных для работы программы построения поверхности проходного сечения,

- описывает алгоритм работы программы построения поверхности проходного сечения,

- описывает действия для оценки погрешностей при измерении площади проходного сечения,

- описывает формирование отчета по измерению межлопаточных каналов.

В первом случае при измерении площади межлопаточных каналов соплового аппарата, где каждая лопатка спозиционирована, каналы между парами лопаток уже сформированы. Трехмерные наборы данных готовы для последующей работы программы. Необходимым действием является определение виртуальной оси вращения соплового аппарата и задание начального положения в радиальном направлении по трехмерным наборам данных в специализированном программном обеспечении.

Во втором случае при измерении площади межлопаточных каналов отдельных лопаток, решеток каналы не сформированы. Трехмерные наборы данных каждого объекта необходимо спозиционировать для последующей работы программы. Для этого в специализированном программном обеспечении каждый из наборов данных совмещается с номинальной геометрической моделью по поверхностям для установки в сопловой аппарат и затем поворачивается относительно виртуальной оси вращения номинальной геометрической модели на угол, соответствующий положению конкретной лопатки. В итоге трехмерные данные каждого из объектов (лопаток) при работе программы уже спозиционированы по окружности парами и образуют межлопаточные каналы.

На втором этапе после формирования исходных данных применяют программу автоматического определения поверхности проходного сечения для каждого канала. Для работы программы указываются трехмерные наборы данных каждого из объектов, образующих межлопаточные каналы. Вводятся параметры для определения поверхности проходного сечения на одном из межлопаточных каналов. Для остальных однотипных каналов определение поверхности происходит автоматически в режиме пакетной обработки.

Далее используются встроенные функции программы для вычисления площади каждой из поверхностей. После вычисления площади программа формирует отчет по измерениям, в который экспортирует найденные значения. При этом в отчете для каждого канала соотносятся значения площади канала и наборы данных объектов, которые формируют канал, и выводятся дополнительные данные, полученные при работе программы, необходимые для анализа погрешностей, затем рассчитываются значения площади для всего соплового аппарата, его отклонение от номинального значения.

На ключевых стадиях работы программы создаются промежуточные файлы для возможности проверки ее работы, статистического анализа и применения этих файлов в других технологиях, основанных на работе с трехмерными наборами данных фактической геометрии. Оператором, выполняющим измерение, при необходимости выполняется анализ погрешности измерения в соответствии с методикой. Результаты анализа добавляются в отчет.

Способ измерения фактической минимальной площади проходного сечения межлопаточных каналов, отличающийся тем, что предварительно выполняют оцифровку или томографию для получения трехмерных наборов данных по каждому из каналов объекта, затем каждый из наборов данных обрабатывают и позиционируют между собой, после формирования исходных данных применяют программу автоматического определения поверхности проходного сечения для каждого канала, далее используют встроенные функции программы, которые вычисляют площади каждой из поверхностей, формируют отчет с найденными значениями и резервные файлы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к обработке оптических изображений и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве для измерения площади проекции кроны растения в различных сечениях, что необходимо для обоснованного выбора облучателя в сооружениях для выращивания растений при искусственном облучении.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. .

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для проведения фотометрических исследований в сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности «обработке оптических изображений. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. .

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в отраслях техники, где применяются газовые турбины, в частности в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей.

Ступень диафрагмы паровой турбины, содержащая самовыравнивающийся разветвитель (110, 610, 710) потока. В одном варианте выполнения предложен разветвитель (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720) потока паровой турбины, который имеет центральную часть (122) и две торцевые части (124, 224, 324, 424, 524) и содержит делитель (160) потока, расположенный в центральной части (122), и захват (162, 262, 562), проходящий, по существу, в радиальном наружном направлении и расположенный вблизи по меньшей мере одной из двух торцевых частей (124, 224, 324, 424, 524), причем указанный захват (162, 262, 562), проходящий по существу в радиальном наружном направлении, выполнен с обеспечением размещения в нем выступа (142) соплового аппарата (140), и паз (200), расположенный в разветвителе потока паровой турбины, выполненный с возможностью размещения уплотнения (210) для предотвращения протечки текучей среды через поверхности взаимодействия между разветвителем и выступом (142) соплового аппарата (140).

Изобретение относится к статору с лопатками, осевому компрессору для осевой турбомашины и осевой турбомашине. Статор содержит по меньшей мере одну цилиндрическую стенку (28, 30, 34, 36) для формирования кольцевого потока (18), ряд лопаток (26), проходящих радиально от цилиндрической стенки (28, 30, 34, 36), и устройства для нагнетания давления в камеру(48), сообщающиеся с кольцевым потоком (18).

Система отбора рабочей текучей среды от внутреннего объема турбомашины содержит обойму лопаток, содержащую кольцеобразную направляющую, и множество лопаточных устройств, каждое из которых содержит полку, лопаточный элемент, установленный на полку, и хвостовик, установленный на кольцеобразной направляющей.

Турбина содержит наружный кожух, внутренний кожух и трубу впуска пара, содержащуюся между наружным кожухом и внутренним кожухом, чтобы передавать пар к внутреннему кожуху.

Газовый канал для газовой турбины образован концентрическими внутренним и охватывающим его на расстоянии наружным корпусами. Внутренний корпус и наружный корпус взаимосвязаны посредством множества радиальных поддерживающих стоек.

Изобретение относится к турбонасосостроению. Турбонасосный агрегат содержит турбинный узел, включающий корпус подвода пара, сопловый аппарат с наклонными конфузорно-диффузорными соплами, турбину, имеющую вал с рабочим колесом, и расположенный за турбиной по потоку корпус отвода отработанного пара.

Изобретение относится к турбинам газотурбинных двигателей наземного и авиационного применения. .
Наверх