航空发动机整体叶盘的五轴数控加工工艺研究

整体叶盘的质量影响空气动力性能、机械效率以及运转平稳性。与国际先进企业相比,国内窄槽道、小轮毂比整体叶盘的制造工艺仍存在加工精度与效率偏低等问题。分析航发整体叶盘基材特性和加工特点,优化工艺路线,设计五轴数控加工工艺与编程方法,采用五轴点位钻孔、3+2五轴定位型腔铣相结合的整体叶盘槽道加工策略,以及合理的刀轴矢量控制,能有效提高整体叶盘加工质量与效率。     

视频内窥镜在航空发动机检测中的应用

介绍了视频内窥镜在航空发动机检测中的检测程序和内窥镜系统的正确使用,并在现场检测中进行了应用,取得了较好的效果。     

一种航空发动机压气机喘振检测方法

将发动机压气机出口脉动压力作为喘振检测信号,检验分析了压气机出口脉动压力的统计特征,采用滑动窗口的Johnson转换方法对脉动压力信号进行正态转换,基于统计特征提出了适应发动机任意状态的喘振检测阈值和方法。该方法成功检测出某发动机3次喘振故障,分析得出:发动机压气机出口脉动压力不服从正态分布,稳态过程脉动压力正态转换成功率大于瞬态过程,降低样本容量可有效提高瞬态过程正态转换成功率;对于脉动压力99.95%概率分布的上、下边界距离,其幅值范围在不同转速下差异较大,且随转速增大而增大;根据提出的喘振检测量可设置适应发动机任意状态的固定检测阈值,其检测出发动机喘振及退出喘振所需时间均小于20ms。     

航空发动机转速信号的检测

介绍了某型航空发动机低频、低电压转速信号检测的隔离、滤波放大和波形转换电路及利用单片机AT89C51的外部中断和定时中断测周期、计算转速的方法。该电路经过实际调试,检测精度可以达到1‰,较好地实现了对发动机运行状态的在线监控。     

一种航空发动机吞砂试验方法

飞机尤其是直升机,在多沙尘区域下起飞、着陆和飞行中,动力装置往往会吸入空气中的砂粒或灰尘,影响发动机系统、部件,导致发动机推力/功率下降,燃油消耗率增加。国内外航空系统均制定规范,要求新型发动机设计定型必须进行吞砂试验。介绍了一种吞砂试验方法,阐述吞砂设备,试验用砂配比、试车程序等内容,并依据试验结果对试验方法进行评价。     

硬涂层对整体叶盘的非线性振动特性影响

硬涂层阻尼技术是一种被动减振技术,通过将阻尼硬涂层涂敷在整体叶盘的叶片上有效改善叶盘的振动特性,目前已经得到十分广泛的应用.针对NiCrAlY硬涂层的各向异性特征建立硬涂层整体叶盘有限元模型,研究硬涂层对整体叶盘非线性振动特性的影响.考虑不同的硬涂层厚度和涂敷方式,利用Campbell图分析不同转速下的硬涂层整体叶盘的...     

失谐整体叶盘的硬涂层减振研究

提出一种对叶片涂敷硬涂层的减振方法来提高失谐整体叶盘的可靠性,并以叶片双面涂敷NiCoCrAlY+YSZ硬涂层的失谐整体叶盘为例进行振动研究.首先,为了在保证计算精度的前提下提高计算效率,利用固定界面动刚度模态综合法对涂层叶盘有限元模型进行了减缩处理;其次,基于该有限元减缩模型对涂层叶盘进行模态分析,并与全尺寸有限元模型做出了数据比较;最后探究了硬涂层对整体叶盘的影响.研究结果表明,NiCoCrAlY+YSZ硬涂层具有较强的阻尼效应,能够显著抑制整体叶盘的共振响应.     

一种发动机瞬态进气量在线检测新技术

采用动态压力传感器检测与小扰动压力波波动方程数值式求解的耦合方式,开发出既能精确检测发动机循环进气量与残余废气系数,又可在发动机试验台架上实现在线检测的新技术.其技术方案是:在发动机的进、排气系统中,靠近气阀处借助高精度、高频响动态压力传感器测取压力波信号;对于压力传感器未能覆盖的区域,用小扰动压力波波动理论得出流入、流出气缸的空气、燃烧废气流量;通过实现压力传感器输出电信号与压力波动信号,求解器数字信号的实时耦合,以实现新鲜空气量与残余废气系数的快速、精确测量.该测试方法已应用于发动机台架试验的在线检测,解决了发动机无法实现在线检测的空气流量与残余废气系数的难题.     

整体叶盘电解扫掠成形精度分析及误差补偿

为了提高叶片电解加工精度,分析了过去电解加工叶片加工误差产生的原因,由此推导出机床运动、加工编程、对刀间隙产生的叶片加工误差的计算公式;利用计算机模拟技术对整体叶盘的加工过程进行数值模拟,获取叶片因电解加工过切产生的加工误差分布,其误差随着叶片的扭转角度增加而增大;在此基础上对叶片的加工工艺进行改进,提出了分步法叶片电解加工工艺,在加工中针对叶背加工误差来源采取了不同的补偿措施.试验结果表明,采用分步法加工及补偿措施对叶背加工精度进行补偿,叶背加工误差被控制在0.1mm内,叶根采取单独加工,消除了叶根过切.分步法加工工艺与误差补偿措施的运用可显著提高叶片的加工精度,满足叶片电解加工工序的精度要求.     

复杂载荷下硬涂层对整体叶盘的减振特性

为了研究硬涂层对航空发动机整体叶盘在复杂载荷下的振动影响,通过有限元分析的方法对比研究了其振动特性。首先,建立整体叶盘三维模型,导入ANSYS Workbench软件中,并在叶片的侧面添加NiCoCrAIY+YSZ硬涂层;其次,使用一维插值的方法对航空发动机整体叶盘进行稳态温度场设置,采用Fluent模块对整体叶盘气动载荷进行添加,运用预应力模态分析法研究在离心载荷、温度载荷和气动载荷作用下,硬涂层对整体叶盘非线性振动特性的影响;最后,绘制坎贝尔图,分析在不同转速下硬涂层整体叶盘的共振情况,采用谐响应分析研究其振动位移响应。结果表明：整体叶盘叶尖处更容易受到振动的影响;涂敷硬涂层可以降低整体叶盘的固有频率、响应峰值,且能减少共振点数量。可见硬涂层对整体叶盘减振具有积极影响。     

风扇叶片结冰对航空发动机不平衡响应影响研究

航空发动机风扇叶片结冰对转子不平衡具有显著的影响;并导致发动机推力的损失。针对风扇叶片结冰对转子不平衡的影响问题,采用结冰软件详细分析了商用航空发动机风扇叶片结冰情况。基于隐式动力学模型研究了风扇叶片结冰引起的整机转子不平衡。通过整机有限元模型研究了风扇叶片结冰对不同支撑轴承载荷和位移的影响;进一步研究了不平衡条件下转子和静子的间隙。研究结果表明风扇叶片结冰质量的最大工况为地面慢车状态,对一号轴承和二号轴承有一定的影响。提出的分析方法可以为风扇叶片防冰设计和验证提供指导。     

用于微波天线的三维面形测量技术

在三维立体视觉测量原理的基础上，建立了用于微波天线面形测量的三维视觉测量系统，分析了该测量系统优于其他测量系统的主要优点，给出了测量原理，介绍了系统组成及其功能，通过对微波天线的面形测量，验证其可行性，对空间点位进行多次重复测量表明：x,y方向的测量标准差优于0．1mm,z方向的测量标准差优于0．18mm，满足微波天线的面形测量要求。     

油罐容积检测用爬壁机器人的研制

研究一种用于检测油罐容积的爬壁机器人．该机器人用永磁铁作为磁吸盘元件，磁吸盘连接在链条上，具有一个特殊磁路以产生机器人吸附在壁上所需的磁力．设计了磁性定向转位机构和力分散机构．为满足油罐测量精度，设置了姿态和位置传感器．机器人控制采用多层计算机，上层处理机器人管理和路径规划，下层用于爬壁机器人的姿态和运动控制．     

某型航空发动机仿真控制器调节计划实现

为了解决某型航空发动机的调节计划问题,介绍了某型发动机数字控制器的各种调节计划,论述了系统中数字控制器的调节计划并进行了仿真.该仿真系统既是为发动机电子控制器提供一个仿真的环境,也可以作为控制器算法的验证平台,即用一个控制算法与该仿真平台相连,使整个系统可以工作,并使平台能够实现数据的通信与转换,计算结果可用来评定该控制算法的性能.系统采用与真实电子控制器相同的控制算法来模拟电子控制器.     

皮米测量技术及仪器

文章回顾了20世纪计量学和仪器仪表学科的成就,进一步讨论了21世纪该学科的发展趋势,由于科学技术发展对测量精度要求越来越高,预计达到皮米级精度,因此文章着重讨论在皮米测量技术及仪器的方向上,进一步研究的必要性与可能性.     

水泵效率在线监控系统中温差测量的研究

采用频率同步检测、时钟晶体恒温控制和低频传输等方法 ,研制出用石英晶体温度传感器和以单片机为核心的二次仪表构成的温差测量仪 ,实现了精度为± 0 .0 5℃的温差测量 ,使水泵效率的现场监控得以实现     

基于测量机器人的工业机器人校准方法研究

在对高精度测量机器人、激光跟踪测量系统进行全面分析与系统研究的基础上,提出运用工业机器人与测量机器人对接,工业机器人带动测量机器人在整个工业机器人工作空间进行自动测量的方法.给出了工业机器人带动测量机器人联动测量的结构图和工业机器人空问误差的检测与补偿的流程图,为研究工业机器人末端误差测量提供新的理论与技术支持.     

一种高精度实时电机转速测量新方法

本文首先分析三种电机转速测量方法的优缺点 ,然后提出改进方法 ,最后给出其硬件电路及软件流程 ,并通过实验验证该方法的优越性。该测速方法被应用于某振动时效装置中 ,可实现高精度实时测量。该方法可广泛应用于直流PWM调速系统中     

基于测量机器人的工业机器人校准方法研究(英文)

在对高精度测量机器人、激光跟踪测量系统进行全面分析与系统研究的基础上,提出运用工业机器人与测量机器人对接,工业机器人带动测量机器人在整个工业机器人工作空间进行自动测量的方法给出了工业机器人带动测量机器人联动测量的结构图和工业机器人空间误差的检测与补偿的流程图,为研究工业机器人末端误差测量提供新的理论与技术支持。