Автоматизированное построение модели рабочей лопатки вентилятора по данным измерений профиля в CAD-системе

А. Н. Архипов, Е. В. Бугряшова, Ю. А. Равикович, Р. А. Савин, В. В. Терентьев, А. О. Шевяков

Аннотация


Представлен принцип автоматизированного построения модели рабочей лопатки вентилятора по данным измерений профиля в CAD-системе. При автоматическом построении модели используются результаты обмеров, полученные в ходе проведения контрольно-измерительных мероприятий. Рассмотрен процесс контроля профиля пера лопатки с использованием координатно-измерительной машины портального типа Coord3 Hera NT и измерительной головки с щупом Renishaw PH10T. Представлены основные пункты методики контрольно-измерительных мероприятий. В частности, рассмотрен принцип закрепления лопатки вентилятора. Представлен процесс измерения положения базовых поверхностей и точек, описан процесс измерения координат точек профиля, представлены геометрические параметры, полученные в ходе расчёта отклонений профиля. Создана измеренная 3D-модель лопатки вентилятора по данным контрольно-измерительных мероприятий с учётом дополнительных средств построения. Описан порядок работы для автоматизации процесса построения трёхмерной модели лопатки. Определено направление дальнейшей работы, связанное с проведением прочностных расчётов для создания «горячей» модели измеренной лопатки.


Ключ. слова


Газотурбинный двигатель; вентилятор; лопатка; автоматизация; контрольно-измерительные мероприятия; робастная оптимизация; CAD-система

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Киселев Ю.В., Киселев Д.Ю. Двигатель SaM 146. Устройство основных узлов: электронное учебное пособие. Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королёва (национальный исследовательский университет), 2012. 39 с.

2. Vinogradov K.A., Kretinin G.V., Otryahina K.V., Didenko R.A., Karelin D.V., Shmotin Y.N. Robust optimization of the HPT blade cooling and aerodynamic efficiency // Proceedings of the ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition (June 13-17, 2016, Seoul, South Korea). V. 2C-2016. DOI: 10.1115/GT2016-56195

3. Иноземцев А.А., Нихамкин М.А., Сандрацкий В.Л. Газотурбинные двигатели. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Т. 2. Общие сведения. Компрессоры. Камеры сгорания. Форсажные камеры. Турбины. Выходные устройства. М.: Машиностроение, 2008. 366 с.

4. Машиностроение. Энциклопедия в 40 т. Т. IV-21. Самолёты и вертолёты. Кн. 3. Авиационные двигатели / под ред. В.А. Скибина. М.: Машиностроение, 2010. 720 c.

5. Темис Ю.М., Якушев Д.А. Оптимальное проектирование формы лопатки компрессора // Проблемы прочности и пластичности. 2011. № 73. С. 141-149.

6. Bernardini F., Bajaj C.L., Chen J., Schikore D.R. Automatic reconstruction of 3D CAD models from digital scans // International Journal of Computational Geometry and Applications. 1999. V. 9, Iss. 4-5. P. 327-369.

7. Князь В.А., Позин А.Г. Разработка методов построения полных трёхмерных моделей для CAD/CAM систем по данным бесконтактных измерений // Сборник тезисов докладов 4-й международной конференции «Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта. CAD/CAM/PDM – 2004» (2-5 ноября 2004 г., Москва). М.: ИПУ РАН, 2004. http://lab18.ipu.ru/projects/conf2004/3/14.htm

8. Mohaghegh K., Sadeghi M.H., Abdullah A. Reverse engineering of turbine blades based on design intent // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2007. V. 32, Iss. 9-10. P. 1009-1020. DOI: 10.1007/s00170-006-0406-9

9. Wang Y., Chen Y., Liu J., Tang X. 3D reconstruction of curved objects from single 2D line drawings // IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition 2009 (June, 20-25, 2009, Miami, FL, USA). P. 1834-1841. DOI: 10.1109/CVPRW.2009.5206841

10. Liu J., Zhao J., Yang X., Liu J., Qu X., Wang X. A reconstruction algorithm for blade surface based on less measured points // International Journal of Aerospace Engineering. 2015. V. 2015. DOI: 10.1155/2015/431824

11. Li W.-L., Xie H., Li Q.-D., Zhou L.-P., Yin Z.-P. Section curve reconstruction and mean-camber curve extraction of a point-sampled blade surface // PLoS ONE. V. 9, Iss. 12. DOI: 10.1371/journal.pone.0115471

12. Архипов А.Н., Равикович Ю.А., Федоров И.М., Холобцев Д.П. Построение 3D-моделей лопаток вентилятора газотурбинного двигателя в CAD-системе по данным контрольно-измерительных мероприятий // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2017. Т. 16, № 3. С. 7-16. DOI: 10.18287/2541-7533-2017-16-3-7-16

13. Болотов М.А., Лёзин И.А., Модели и методы оптимизации методик измерения деталей ГТД при их контроле на координатно-измерительных машинах // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2011. № 2 (26). С. 140-149.

14. Приложение к свидетельству № 63505 об утверждении типа средств измерений. Машины координатно-измерительные COORD3. М.: Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы, 2016. 18 c.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-4-7-17

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533