Компрессора двигателя

ливается режим избирательного переноса (ИП). В узлах трения компрессора домашнего холодильника медная пленка в паре сталь-сталь возникает в результате растворения медных трубок охладителя компрессора. Ионы меди, поступая в маслофреоновую смесь, движутся в зону контакта, где формируется защитная медная пленка. Благодаря явлению ИП компрессоры домашнего холодильника работают без ремонта десятки лет.

Изучение процесса самоорганизации в узле трения компрессора домашнего холодильника показало, что трение может сопровождаться эволюционными процессами, в результате которых разрушение поверхности становится второстепенным. Главным выступает созидательный характер трения, который обусловлен обменом узла трения (трибо-системы) с внешней средой энергией и веществом, а также кооперативным поведением ионов меди, из которых формируется тонкая медная пленка, защищающая поверхность трения от изнашивания. Металлическую защитную пленку, образующуюся в процессе трения, называют "сервовитной" (от лат. serv wine - спасать жизнь). Она представляет собой вещество (в данном случае металл), сформированное

Конструкция приспособлений ЗИЛ для контроля отклонений от параллельности осей шатунной и опорных шеек коленчатого вала компрессора домашнего холодильника изображена на фиг. 226. Деталь / устанавливается опорными шейками в призмы 2 и 3 корпуса 4, который может поворачиваться вокруг оси 5. Шатунная шейка коленчатого вала ставится в призму 6, укрепленную в скобе 7.

Наглядной иллюстрацией этого является приспособление для контроля герметичности крышки кожуха компрессора домашнего холодильника, приведенное на фиг. 280. Контроль в данном случае ведется заполнением внутренней полости детали сжатым воздухом давлением 18 кг/см2 с последующим опусканием ее в воду.

На основании анализа графиков изменения производительности, потребляемой мощности, уровня шума, температуры теплового равновесия и других в зависимости от зазоров решается задача определения оптимальных зазоров в подлинниках коленчатого вала компрессора домашнего холодильника. Рекомендуется устанавливать величину зазора между коленчатым валом и сопряженными деталями в пределах 16-28 мкм.

В середине 50-х годов при исследовании технического состояния узлов трения самолетов было обнаружено явление самопроизвольного образования тонкой пленки меди толщиной 1—2 мкм на поверхностях трения тяжелонагруженных узлов трения при работе пары трения сталь—бронза и смазывании ее спиртоглицери-новой смесью. Было установлено, что пленка уменьшает износ в паре трения примерно в 10 раз-. Такое же явление было обнаружено при работе шарнирно-бол-товых соединений (пара трения сталь—бронза) самолетов при смазывании литиевой пластичной смазкой ЦИАТИМ-201. Аналогичное явление наблюдается при работе пары трения сталь—сталь в узлах трения компрессора домашнего холодильника при смазывании маслофреоновои смесью.

В узлах трения компрессора домашнего холодильника медная пленка в паре трения сталь—сталь образуется в результате растворения медных трубок охладителя компрессора. Так, ионы меди, поступая в мас-ляно-фреоновую смесь, перемещались в зону контакта, где формировали защитную пленку из меди. Высокая герметичность узлов трения домашнего холодильника, оптимальные условия работы, удачно подобранные пары трения, применение маслофреоновои смеси и использование медных трубок для подачи охладителя — все это позволило установить явление избирательного переноса при трении, названное эффектом безызнос-ности [11, 13, 14, 22]. Это явление впервые установлено советскими учеными Д. Н. Гаркуновым и И. В. Крагельским более 30 лет назад. Суть этого явления состоит в следующем. В начальной стадии ИП имеет место избирательное (электрохимическое) растворение медного сплава (бронзы и т. п.), причем анодное растворение медного сплава ускоряется при наличии трения и изиоса образцов, на поверхностях трения обра-

В середине 50-х годов при исследовании технического состояния узлов трения самолетов было обнаружено явление самопроизвольного образования тонкой пленки меди толщиной 1—2 мкм на поверхностях трения тяжелонагруженных узлов трения при работе пары трения сталь—бронза и смазывании ее спиртоглнцери-новой смесью. Было установлено, что пленка уменьшает износ в паре трения примерно в 10 раз. Такое же явление было обнаружено при работе шарнирно-бол-товых соединений (пара трения сталь—бронза) самолетов при смазывании литиевой пластичной смазкой ЦИАТИМ-201. Аналогичное явление наблюдается при работе пары трения сталь—сталь в узлах трения компрессора домашнего холодильника при смазывании маслофреоновой смесью.

В узлах трения компрессора домашнего холодильника медная пленка в паре трения сталь—сталь образуется в результате растворения медных трубок охладителя компрессора. Так, ионы меди, поступая в мас-ляно-фреоновую смесь, перемещались в зону контакта, где формировали защитную пленку из меди. Высокая герметичность узлов трения домашнего холодильника, оптимальные условия работы, удачно подобранные пары трения, применение маслофреоновой смеси и использование медных трубок для подачи охладителя — все это позволило установить явление избирательного яереноса при трении, названное эффектом безызное-ности [11, 13, 14, 22]. Это явление впервые установлено советскими учеными Д. Н. Гаркуновым и И. В. Крагельским более 30 лет назад. Суть этого явления состоит в следующем. В начальной стадии ИП имеет место избирательное (электрохимическое) растворение медного сплава (бронзы и т. п.), причем анодное растворение медного сплава ускоряется при наличии трения и износа образцов, на поверхностях трения обра-

В середине 50-х гг. при исследовании технического состояния узлов трения самолета ИЛ на разных этапах его эксплуатации нами было обнаружено явление самопроизвольного образования тонкой пленки меди на поверхностях деталей тяжелонагруженных узлов при работе пары трения сталь—бронза при смазывании спир-тоглицериновой смесью. Пленка меди толщиной 1 ... 2 мкм в процессе трения покрывала как бронзу, так и сталь. Она резко снижала износ пары трения и уменьшала силу трения примерно в 10 раз. Почти в то же время подобное явление было обнаружено в парах трения сталь—бронза при смазывании ЦИАТИМ-201 (в шарнирно-болтовых соединениях самолетов), а также в паре сталь—сталь в узлах трения компрессора домашнего холодильника при смазывании маслофреоновой смесью.

щается, устанавливается режим ИП. В узлах трения компрессора домашнего холодильника медная пленка в паре сталь—сталь возникала в результате растворения медных трубок охладителя компрессора. Ионы меди, поступая в масляно-фреоновую смесь, двигались в зону контакта, где формировалась защитная медная пленка. Компрессоры холодильников могут работать без ремонта десятки лет.

УПРАВЛЕНИЕ ПОГРАНИЧНЫМ СЛОЕМ - воздействие на пограничный слой с целью ослабления или предотвращения срыва потока на обтекаемой поверхности, уменьшения теплопередачи при больших сверхзвук, скоростях потока. Управление осуществляется изменением формы обтекаемой поверхности, использованием энергии осн. потока для увеличения энергии частиц воздуха в пограничном слое, изменением состояния пограничного слоя (вдув в него газа с др. физ. свойствами, охлаждение поверхности и др.) и т.д. В авиации наибольшее практич. применение получила система сдува пограничного слоя (чаще всего на закрылках и носке крыла) струёй воздуха, отбираемого от компрессора двигателя ЛА.

9.3. Разрушение дисков компрессора двигателя Д-ЗОКУ................................................. 505

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

тельной выдержке под нагрузкой в условиях двухосного растяжения. Указанные элементы конструкции двигателя изготавливают из титановых и жаропрочных сплавов. Последние ступени компрессора двигателя могут быть изготовлены из жаростойких сталей. Запуск двигателя и его остановка, а также переходы с режима на режим работающего двигателя в полете создают условия, в которых форма цикла от традиционно синусоидальной может меняться на треугольную или этапы возрастания и уменьшения нагрузки в цикле могут иметь разную длительность: при запуске двигателя доминирует восходящая ветвь нагрузки, тогда как при остановке двигателя доминирует длительность полуцикла разгрузки материала.

9.3. РАЗРУШЕНИЕ ДИСКОВ КОМПРЕССОРА ДВИГАТЕЛЯ Д-ЗОКУ

Итак, анализ особенностей разрушения дисков, используемых в разных ступенях компрессора двигателя Д-30, показывает, что в зависимости от состояния материала диска, условий его нагруже-ния 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 случае 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.

9.3. РАЗРУШЕНИЕ дисков КОМПРЕССОРА ДВИГАТЕЛЯ Д-ЗОКУ

Диски компрессора этого двигателя изготовлены из титанового сплава ВТЗ-1 и конструктивно подобны дискам соответствующих ступеней компрессора двигателя Д-30. Поэтому закономерности

Помимо того, оказалось, что при повышении усталостной прочности лопатки в районе бобышек ее разрушение происходило с некоторым опережением по полке, а далее в районе бобышек или этот процесс развивался одновременно. То есть изменение геометрии изменило напряженность лопатки, и ее разрушение происходило при большей наработке, но с другими закономерностями. Возникновение трещин по двум сечениям лопатки приводило к тому, что в результате разрушения по двум сечениям почти вся отделившаяся лопатка попадала в воздушный тракт двигателя. При своем движении в проточной части двигателя она создавала предпосылки для последующего механического повреждения остальных лопаток, что инициировало усталостное разрушения лопаток более высоких ступеней компрессора двигателя. Ранее имевшие место случаи разрушения лопаток по основанию у цапфы или у наружной полки не вызывали отделения всей лопатки, если не происходило отделения части лопатки по сложной траектории с возвращением к кромке лопатки, у которой она стартовала. В конечном итоге разрушение лопатки по двум сечениям приводило к отказу двигателя в полете, и такой вид дефекта уже стал опасным для работы двигателя.

Рис. 11.16. Общий вид (а) разрушенной рабочей лопатки VIII ступени компрессора двигателя НК-8-2у в сравнении с одной из неразрушенных лопаток и (б) вид ее излома и зоны повреждения посторонним предметом

Из приведенных результатов исследования видно, что разрушение рабочей лопатки VIII ступени компрессора двигателя, приведшее к титановому пожару, явилось следствием снижения усталостной прочности лопатки из-за ее повреждения от удара посторонним предметом, попавшим в проточную часть двигателя в процессе его эксплуатации.