Разработка cиcтемы aвтoмaтичеcкoгo нaгpевa и oхлaждения при проведении термической обработки дисков газотурбинных двигателей

   Газотурбинные двигатели (ГТД) – сложное устройство, преобразующее воздух и топливо в газовоздушную смесь, идущую на создание реактивной тяги. Детали ГТД претерпевают повышенные нагрузки, в частности, температурные. Для изготовления деталей применяют высокопрочные материалы, для деталей, работающих при высоких температурах – класс жаропрочных сплавов на основе никеля. Диски турбин ГТД с рабочими температурами до 800 °C, являются одними из самых высоконагруженных деталей. К дисковым жаропрочным сплавам и их процессу изготовления, в том числе – термической обработке, предъявляются высокие требования. Необходимо четко соблюдать технологические параметры режима термической обработки, в том числе – температуру термообработки и скорость охлаждения полуфабрикатов. Статья посвящена разработке программного обеспечения системы управления по заданному режиму изменяемого термопрофиля. Приведены сведения о структуре системы, ее организации, этапах разработки и отладки. Разработаны алгоритмы управления нагрева муфельной печи и установки охлаждения. Разработанная программа позволяет провести термическую обработку штамповки диска газотурбинного двигателя по заранее подобранному режиму. Это позволяет получить необходимую структуру деформируемого жаропрочного сплава на никелевой основе, что в свою очередь существенно увеличивает характеристики эксплуатационных свойств.

1. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП “ВИАМ” ГНЦ РФ по реализации “Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года” / Е. Н. Каблов // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № 1. – С. 3–33.

2. Каблов Е. Н. Стратегические направления развития конструкционных материалов и технологий их переработки для авиационных двигателей настоящего и будущего / Е. Н. Каблов, О. Г. Оспенникова, Б. С. Ломберг // Автоматическая сварка. – 2013. – № 10. – С. 23–32.

3. Каблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года / Е. Н. Каблов // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № S. – С. 7–17.

4. Чабина Е. Б. Изменение структурно-фазового состояния жаропрочного деформируемого никелевого сплава при легировании танталом и рением / Е. Б. Чабина [и др.] // Труды ВИАМ. – 2015. – № 9. – Cт. 03 URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 26. 12. 2021 г.)

5. Галактионов В. А. Квазилинейное уравнение теплопроводности с исnочником: обострение, локализация, симметрия, точные решения, асимптотики, структуры / В. А. Галактионов, В. А. Дородницын, Г. Г. Еленин // Итоги науки и техники. Серия Современные проблемы математика. Новые достижения. – 1986. – № 28. – С. 95–205.

6. Беляев М. С. Малоцикловая усталость при заданной деформации и параметры упругопластического деформирования жаропрочного сплава ВЖ175 / М. С. Беляев [и др.] // Авиационные материалы и технологии. – 2014. – № S4. – С. 87–92.

7. Лебедев В. О. Руководство пользователя MWBridge MLВ / В. О. Лебедев. – 2020.

8. Лебедев В. О. Об оптимальной структуре комплекса технических средств АСУТП / В. О. Лебедев // Автоматизация в промышленности. – 2013. – № 7. – С. 64–67.

9. Колодников И. А. К вопросу об архитектуре современных АСУТП / И. А. Колодников, В. О. Лебедев // Автоматизация в промышленности. – 2018. – № 8. – С. 9–12.

10. Balakin B. V., Delov M. I., Kutsenko K. V., Lavrukhin A. A., Laouar S., Litvintsova Y. E., Marchenko A. S., Maslov Y. A. Analyzing temperature fluctuations to predict boiling regime // Thermal Science and Engineering Progress. 2017. V. 4. P. 219–222.

11. Patel A. R., Ramaiya K. K., Bhatia C. V., Shah H. N., Bhavsar S. N. Artificial Intelligence: Prospect in Mechanical Engineering Field – A Review.// Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies, 2021. V. 52. P. 267–282.

12. Volodin V. S., Tolokonsky A. O. Implementation of the diversity principle of software and hardware complexes of process control systems for nuclear facilities in educational process // Izvestiya Wysshikh Uchebnykh Zawedeniy, Yadernaya Energetika, 2018. V. 2018. № 1. Q4. P. 154–164.