Измерение толщины стенок литых лопаток авиадвигателей
Литые охлаждаемые лопатки авиадвигателей изготавливают из жаропрочных сплавов на никелевой основе. Они относятся к наиболее ответственным деталям. Лопатки имеют переменную толщину стенок вдоль оси, сложную форму в виде криволинейных поверхностей переменной кривизны с закруткой, сложный внутренний рельеф с наличием штырьков, перемычек, перегородок, образующих каналы для прохождения охлаждающего воздуха (рис. 6.21).
Для надежной работы лопатки важно обеспечить требуемую толщину стенок на заданных участках лопатки. Это требование обеспечивается проведением ультразвуковой толщинометрии, выполняемой
по ведомственной инструкции Министерства авиационной промышленности.
Применяемые для этой цели толщиномеры могут иметь сравнительно небольшой диапазон измеряемых толщин (0,5 ... 5 мм). Погрешность измерения должна быть не более 0,1 мм. Для повышения точности измерений частоту УЗ увеличивают до 10 МГц. Прибор тщательно настраивают на правильное измерение минимальных и максимальных толщин в указанном диапазоне. В качестве контактирующей жидкости используют глицерин.
Весьма важно обеспечить измерение толщины в точках лопатки, предусмотренных технической документацией, как, например, показано на рис. 6.22, внизу. Для этого выполняют разметку лопатки. Более удобный способ - применение шаблонов в виде пластины из плексигласа или полистирола, повторяющей профиль лопатки, с окошками для размещения преобразователя. Изготовлены шаблоны для каждого типоразмера лопатки, для ее спинки и корыта. Результаты измерений в каждой точке фиксируются и сопоставляются с нормами на допустимые отклонения толщины (рис. 6.22).
Обработка результатов измерений имеет целью не только обнаружить недопустимые отклонения толщины, но также выявить нарушения технологического процесса изготовления лопатки. С этой целью строят, так называемый, "образ"
Рис. 6.23. Построение "образа" лопатки для выявления нарушений технологического процесса ее изготовления: а - литейный стержень прогнут в середине на 0,2 мм в сторону корыта; б - стержень прогнут в середине на 0,2 мм в сторону спинки; в - концы стержня загнуты на 0,2 мм в сторону корыта. Вблизи заштрихованных эллипсов указаны номера точек измерения толщины |
лопатки. Для двух противоположных точек лопатки п и п + 1 (например, d3 и й?4 на рис. 6.22) измеряют значения толщин d„ и dn+ . Находят для этих точек разность толщин R„ и+1 = d„- dn+1, разность суммы толщин и суммы номинальных значений
толщин S„ я+1 = (dn + dn+l)- {dn + dn+l).
Рассчитывают средние значения R и S - центр эллипса. Эллипс (рис. 6.23) строят в
координатах S и R’ = Rn n+l ~{dn - dn+!).
Положение центра эллипса и разность его полуосей позволяют определить такие погрешности технологии, как смещение или искривление положения литейного стержня.