Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) создали компьютерную модель, которая позволяет до начала сборки получить оптимальную раскладку лопастей авиадвигателя. Модель поможет снизить дисбаланс деталей, уровень шума и вибрации, которые вызывают повреждение компонентов двигателя, и сократить как финансовые (на 25–30%), так и временные затраты на производстве.
При сборке вентиляторов авиадвигателя применяют схемы, показывающие распределение дисбаланса вдоль лучей, исходящих из центра масс объекта. Их используют для предварительной оценки дисбаланса вращающихся деталей, но все же они не всегда помогают в устранении неравномерного распределения масс лопастей. Это приводит к увеличению уровня шума и повышенной вибрации, которая вызывает повреждение компонентов двигателя.
Для устранения дисбаланса после сборки двигателя проводят балансировку, устанавливают дополнительные уравновешивающие массы, которые восстанавливают симметрию вентилятора. Однако двигатель может оказаться непригодным к эксплуатации, если превысит уровень допустимой вибрации. Поэтому параметры дисбаланса вентилятора важно учесть в процессе сборки авиадвигателя.
По словам ведущего инженера Центра высокопроизводительных вычислительных систем ПНИПУ, доктора технических наук Сергея Белобородова, благодаря компьютерной модели после сборки вентилятора не требуется дополнительная балансировка.
«Мы разработали специальное программное обеспечение, которое раскладывает лопасти по группам, в каждой из которых можно корректировать дисбаланс благодаря контролю его величины и направления. Так обеспечивается постоянный мониторинг результатов сборки. Сравнение такого метода с типовым технологическим процессом показало, что остаточный дисбаланс вентилятора снизился в 15 раз», — рассказал декан аэрокосмического факультета ПНИПУ, доктор технических наук Владимир Модорский.
Исследование проведено в ПНИПУ в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Наука и университеты») и опубликовано в журнале «Вестник машиностроения».
