СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК В ТНА Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Секция «Сварка летательньш аппаратов и родственнее технологии»

УДК 62-1/9

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК В ТНА

Н. Н. Беляков*, П. В. Анциферов Научный руководитель - Л. А. Оборин

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: d.stetem@yandex.ru

Рассматривается система контроля выполнения технологических процессов изготовления литых заготовок и ее основные проблемы.

Ключевые слова: система контроля технологических процессов, изготовление литых заготовок, неразъемные соединения в ТНА.

SYSTEM OF CONTROL OF EXECUTION OF TECHNOLOGICAL PROCESSES MANUFACTURING OF LITHIUM PREPARATIONS AND THEIR UNINTERRUPTED

COMPOUNDS IN THE TURBOPUMPS

N. N. Belyakov*, P. V. Antsiferov Scientific Supervisor - L. A. Oborin.

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: d.stetem@yandex.ru

The author considers a system for controlling the performance of technological processes for the manufacture of cast blanks and its main problems.

Keywords: the control system of technological processes, the production of cast billets, all-in-one connections in the TNA (turbopumps).

Развитие космической промышленности дало мощный толчок к разработке новых и модернизации старых технологий изготовления комплектующих летательных аппаратов. Изделия, предназначенные для работы в космическом пространстве, непрерывно находятся в экстремальных условиях. Они испытывают колоссальные разности давлений, температурные перепады, вибрационные и динамические нагрузки. Механическая прочность и герметичность некоторых узлов и вовсе стоит на первом месте. Уникальные условия эксплуатации таких изделий ставят наивысшие по уровню требования как к качеству материалов и технологиям изготовления, так и к системе контроля выполнения технологических процессов. С целью улучшения эксплуатационных характеристик изделий и повышения их надёжности постоянно осуществляется целый комплекс мероприятий, включающих постоянный контроль каждого этапа изготовления изделия [1].

Для изготовления некоторых комплектующих для турбонасосных агрегатов (ТНА) применяется способ литья по выплавляемым моделям. Он применяется для изготовления деталей высокой точности и сложной конфигурации, невыполнимых другими методами литья. Процесс литья базируется на нескольких основных принципах. Сначала модель конечного изделия изготавливаются из легкоплавкого материала. Эта модель окружается керамической массой, которая затвердевает и образует форму. При последующем нагревании формы модель отливки расплавляется и удаляется. Затем в оставшуюся на месте удалённого воска полость заливается металл, который точно воспроизводит исходную модель отливки.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1

Преимущества этого способа: возможность изготовления деталей из сплавов, не поддающихся механической обработке; получение отливок с точностью размеров до 11-13 квалитета и шероховатостью поверхности Яа 2,5-1,25 мкм, что в ряде случаев устраняет обработку резанием; возможность получения узлов, которые при обычных способах литья пришлось бы собирать из отдельных деталей. Применение такого способа литья способствует высокой точности изготовления, снижение веса и увеличение надежности изделия [2].

Несмотря на вышеописанные достоинства данного способа литья, оно также имеет свои специфику и проблемы. Необходимо учитывать ряд параметров на каждом этапе изготовления, чтобы в конечном итоге получить качественное изделие, отвечающее всем требованиям тех.задания. К деталям, изготавливаемым из отливок, предъявляют следующие требования: общие - по качеству литого металла, по размерной и массовой точности, шероховатости поверхности, технологичности конструкции; специальные - по герметичности, коррозионной стойкости, износостойкости, магнитным свойствам и др.

Технические требования к литым деталям регламентируются различными документами: государственными и отраслевыми стандартами, техническими условиями, стандартами предприятий-изготовителей. Некоторые специальные требования оговариваются на чертеже литой детали. В зависимости от условий эксплуатации литые детали делят на три группы: общего, ответственного и особо ответственного назначения. Литые детали общего назначения не рассчитывают на прочность. К ним предъявляют требования к размерной точности и качеству поверхности. Наличие внутренних (скрытых) дефектов не контролируют методами неразрушающего контроля. Детали ответственного назначения рассчитывают на прочность при статических нагрузках. Отливки подвергают выборочному неразрушающему контролю на наличие внутренних дефектов. Обычно контролируют 5 % отливок от всей партии, залитых из одной плавки. Детали особо ответственного назначения рассчитывают на прочность, они работают при циклических и динамических нагрузках. Их подвергают индивидуальному неразрушающему контролю на наличие наружных и внутренних дефектов [3]. Группа ответственности или группа контроля отливок устанавливается конструктором и указывается в чертеже литой детали. Если на чертеже литой детали не указана группа контроля, то отливки относят к группе общего назначения. Перед запуском в производство проводят технологический контроль чертежей литых деталей. На чертеже литой детали указываются все технические требования, а также методы контроля ее качества, которые включают следующие пункты:

- марка материала и группа контроля или возможность замены материала;

- величина, метод и место контроля твердости;

- вид термической обработки;

- формовочные уклоны и литейные радиусы;

- метод испытаний на герметичность;

- допустимые и недопустимые литейные дефекты, а также метод их исправления;

- предельные отклонения размеров и формы;

- качество поверхностей, их отделка и покрытие;

- место маркировки и клеймения.

Библиографические ссылки

1. Оборин Л. А. Научно-технические основы производства литых деталей по выплавляемым моделям для силовых установок летательных аппаратов : монография. 2-е изд. доп. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2015. 242 с.

2. Оборин Л. А., Чернов Н. М. Технологические основы процессов изготовления литых деталей для специального машиностроения : монография ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2016.

3. Крушенко Г. Г. Эволюция технологии изготовления корпусов насосов турбонасосного агрегата жидкостного ракетного двигателя // Вестник СибГАУ. 2014. № 5 (57). С. 174-179.

© Беляков Н. Н., Анциферов П. В., 2018