Лопатка газотурбінного двигуна

1. Лопатка газотурбінного двигуна, яка включає перо, з'єднане з буртиком, що з'єднаний з хвостовиком, яка відрізняється тим, що перо лопатки C2 1 3 В основу винаходу поставлена задача вдосконалення лопатки газотурбінного двигуна, у якій за рахунок нових конструкторських елементів і їхнього з'єднання забезпечується удосконалення геометрії конструкції лопатки і використання нових матеріалів, що приводить до значного поліпшення показників усіх параметрів якості лопатки при зниженні ваги. Поставлена задача вирішується тим, що лопатка газотурбінного двигуна, яка включає перо, з'єднане з буртиком, що з'єднаний з хвостовиком, згідно з винаходом, перо лопатки виконане у вигляді з'єднаних між собою гребінчастого кістяка й основи лопатки, при цьому основа лопатки виконана з матеріалу з постійними властивостями, а стрижні гребінчастого кістяка виготовлено з функціонально орієнтованого матеріалу, добре працюючого на вигин, з властивостями, що змінюються по довжині стрижня кістяка. Доцільно стрижні гребінчастого кістяка виконувати паралельно осі лопатки. Доцільно стрижні кістяка виконувати у вигляді перового опахала, при цьому основу лопатки необхідно виконувати з металокераміки або монокристалів, при цьому стрижні кістяка необхідно виготовляти з комплексно легованої сталі із змінним по довжині гребінчастого кістяка складом легуючих речовин. Завдяки тому, що перо лопатки виконується композиційним з функціонально орієнтованими властивостями, виникає можливість створювати лопатки з кількох комбінованих матеріалів, що дозволяє поліпшити параметри стійкості, довговічності і надійності і підвищити опір зносу поверхні (через піщини, пил і вулканічний попіл) і згинаючим напругам. удосконалення геометричної форми пера і вживання нових конструкторських елементів лопатки дозволяє виготовляти її з постійними геометричними параметрами поперечного перерізу по довжині пера від основи до крайньої зони, що приводить до зниження ваги лопатки. А використання нових матеріалів в виготовленні лопатки дозволяє підвищити параметри стійкості, довговічності і надійності в умовах складних аеродинамічних навантажень, таких як високі температури, 94961 4 згинаючі напруги, знос поверхні через піщини, пил і вулканічний попіл. Суть винаходу пояснюється кресленнями фіг. 1, 2. Фіг. 1 - лопатка, яка включає перо 1, з'єднане з буртиком 2, що з'єднаний з хвостовиком 3 лопатки, де перо 1 лопатки виконано у вигляді з'єднаних між собою гребінчастого кістяка, виконаного паралельно осі лопатки 4, і основи лопатки 5. Основа 5 виконана з матеріалу з постійними властивостями, наприклад з металокераміки або монокристалів. Стрижні гребінчастого кістяка 4 виготовляються з функціонально-орієнтованого матеріалу, добре працюючого на вигин, з властивостями, що змінюються по довжині стрижня кістяка, наприклад з комплексно легованої сталі C=f(x, у, z). Фіг. 2 - лопатка зі стрижнями кістяка, в якому стрижні розміщені у вигляді перового опахала. Стрижні кістяка перового опахала виконані з аналогічного матеріалу, що й кістяк з паралельними осі лопатки стрижнями. Виготовлення лопатки газотурбінного двигуна здійснюється наступним чином. Спочатку за допомогою методу лиття із постійною зміною легуючих елементів виготовляють стальну пластину. Потім із заготівки механічною обробкою формують скелет пера лопатки. Після цього на кістяк методом динамічного гарячого пресування напікають порошок металокераміки, який складає основу лопатки, буртик та хвостовик. Для надання лопатці точних розмірів проводять механічну обробку, переважно обробкою абразивним інструментом. За рахунок нових конструкторських елементів пера лопатки газотурбінного двигуна і їхньому з'єднанню, а також завдяки виготовленню кістяка лопатки з перемінними по довжині стрижнів властивостями, забезпечується значне поліпшення параметрів стійкості, довговічності і надійності, що дозволяє підвищити опірність зносу поверхні. Застосування принципово нових матеріалів у виготовленні лопаток дозволяє не ускладнювати форму лопатки, тобто виготовляти її з постійними геометричними параметрами поперечного перерізу, що знижує вагу лопатки. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 94961 6 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601