Global
UK
Irish
Chinese
Spanish
Polish
German
French
Sweden
Norway
Denmark
FinlandHISTORIE SUKCESU W ŚRUTOWANIU W ZASTOSOWANIACH LOTNICZYCH
HISTORIE SUKCESU ŚRUTOWANIA W ZASTOSOWANIACH LOTNICZYCH
Śrutowanie udowodniło swoją skuteczność w wydłużaniu żywotności i poprawie wydajności elementów metalowych poprzez ochronę przed zmęczeniem, zmęczeniem ciernym, pękaniem korozyjnym naprężeniowym i wieloma innymi mechanizmami awarii. Poniżej przedstawiono niektóre z tych historii sukcesu w zastosowaniach lotniczych:
- Kanały wydechowe pomocniczego zespołu napędowego (APU)
- Badanie wzrostu pęknięć NASA Langley
- Tarcze wentylatora silnika turbinowego
- Wirniki sprężarki wysokiego ciśnienia silnika turbinowego
Aby powrócić do strony głównej Historii Sukcesu, kliknij tutaj
Kanały wydechowe pomocniczego zespołu napędowego (APU)
Jeden konkretny typ pomocniczego zespołu napędowego (APU) służy do zasilania samolotu, gdy stoi on na ziemi z wyłączonymi silnikami głównymi. Rurowe kanały wydechowe są wykonane ze stopu aluminium 8009, odpornego na wysoką temperaturę, spawanego od końca do końca. Badania zmęczeniowe metodą rozciągania wykazały wytrzymałość zmęczeniową na poziomie 23 ksi (156 MPa) przy 3000 cyklach w stanie po spawaniu. Śrutowanie spoin kulkami szklanymi spowodowało 13% poprawę wytrzymałości zmęczeniowej do 26 ksi (180 MPa).
Badanie wzrostu pęknięć NASA Langley
Inżynierowie NASA przeprowadzili badanie szybkości wzrostu pęknięć aluminium 2024-T3 z i bez śrutowania. Próbki testowano z początkowym pęknięciem o średnicy 0,050° (1,27 mm), a następnie poddano testom cyklicznym do momentu zniszczenia. (Należy zauważyć, że wada dopuszczalna dla Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych wynosi 0,050° (1,27 mm)). Stwierdzono, że wzrost pęknięć został znacznie opóźniony po uwzględnieniu śrutowania. Jak pokazują poniższe wyniki, przy naprężeniu netto 15 ksi (104 MPa) pozostała żywotność wzrosła o 237%. Przy naprężeniu netto 20 ksi (138 MPa) pozostały czas życia wzrósł o 81%.
Test ten odzwierciedla warunki bardziej surowe niż warunki rzeczywiste. Warunki rzeczywiste zazwyczaj nie wykazują wad początkowych i powinny zapewnić lepszą poprawę trwałości zmęczeniowej przy tych poziomach naprężeń. (Uwaga dotycząca przygotowania próbki: W powierzchni wykonano karb metodą obróbki elektroerozyjnej (EDM). Próbki poddano obciążeniu zmęczeniowemu, aż pęknięcie osiągnęło ~0,050° (1,27 mm). Jeśli próbki poddano śrutowaniu, śrutowanie przeprowadzono po utworzeniu pęknięcia początkowego o wielkości 0,050° (1,27 mm). Był to punkt wyjścia dla powyższych wyników.)
Tarcze wentylatora silników turbinowych
W 1991 roku Federalny Urząd Lotnictwa (FAA) wydał dyrektywę dotyczącą zdatności do lotu, która wymagała kontroli pęknięć w tarczy wentylatora niskiego ciśnienia. W tym czasie w Stanach Zjednoczonych i Europie w samolotach biznesowych użytkowano ponad 5000 silników. FAA wymagała kontroli silników, które nie zostały poddane śrutowaniu (śrutowaniu) po obróbce w szczelinie jaskółczego ogona łopatki wentylatora. Silniki z tarczami wentylatora bez śrutowania (śrutowania) musiały zostać skrócone z 10 000 do 4100 cykli (startów i lądowań). Tarcze, które zostały poddane obróbce metodą śrutowania lancą zgodnie z normą AMS 2432 (Computer Monitored Shot Peening) przed upływem 4100 cykli, uzyskały przedłużenie o 3000 cykli.
Wirniki sprężarek silników turbinowych HP
Dwie wiodące firmy produkujące silniki turbinowe odrzutowe wspólnie produkują wirniki sprężarek wysokociśnieniowych. Poszczególne elementy są obrabiane mechanicznie z kutego tytanu (Ti 4Al-6V), a następnie spawane. Testy dały następujące wyniki:
- Po spawaniu – 4000 cykli*
- Po spawaniu i polerowaniu – 6000 cykli
- Po spawaniu i śrutowaniu – 16 000 cykli
Śrutowanie tarczy wentylatora lancą
* W terminologii silników lotniczych jeden cykl oznacza czas potrzebny na rozbieg wymagany do jednego startu samolotu, dla którego skonfigurowano silnik.
Początkowo śrutowanie było stosowane jako dodatkowe „zabezpieczenie” przed awarią. Po wielu latach bezawaryjnej pracy, w połączeniu z innowacjami w sterowaniu śrutowaniem, śrutowanie zostało włączone jako pełny proces produkcyjny w modernizacji silników.
