Abstract
Polymer composite materials (PCM) are being increasingly used in aircraft engine industry. Development of PCM fan blade manufacturing technology that meets all the necessary strength requirements is an important task in creating Russian-made latest-generation engines. One of the problems to be faced is the wear of the blade root caused by cyclic micro-displacements in the interlock under the action of external forces. There are several engineering solutions to control surface wear of blade roots made of PCM that can basically be divided into three groups: manufacture of metal roots and the use of known methods of metal fretting prevention, use of replaceable special inserts placed between the contact surfaces of the root and the disk slot, application of elastic and damping elements. In this paper, we consider another method of controlling wear, the principal feature of which is stitching the blade pre-form with aramid thread that forms a layer with higher wear resistance on the root surface. In order to verify the efficiency of the proposed approach, model blades were made and tests were carried out on an electrodynamic shaker.
Highlights
Проблеме фреттинг-износа деталей уделяется особое внимание с середины ХХ века
There are several engineering solutions to control surface wear of blade roots made of Polymer composite materials (PCM) that can basically be divided into three groups: manufacture of metal roots and the use of known methods of metal fretting prevention, use of replaceable special inserts placed between the contact surfaces of the root and the disk slot, application of elastic and damping elements
Gas turbine engine; fan blade; polymer composite material; fretting-wear; cyclic tests; technology of automatic woven roving application
Summary
В настоящее время всё большую популярность набирает способ изготовления преформ изделий из ПКМ с помощью технологии автоматической нашивки ровинга [20;21]. В частности, такие станки используются для изготовления изделий из ПКМ в ЦИАМ и МГТУ им. В рассматриваемой технологии выбор ровинга, прошивочной нити и параметров нашивки оказывает существенное влияние на свойства изготавливаемой детали. Для нашивки ровинга толщину монослоя пришлось увеличить до. В первом приближении геометрия слоёв не менялась, контуры каждого третьего слоя предыдущего проекта были сохранены. Для формирования более толстой области замка лопатки в районе её хвостовика в каждый пакет добавлялись дополнительные три слоя волокон с направлением [90°]. Готовое изделие получалось путём пропитки полимерным связующим сухой преформы методом RTM 6. Этапы процесса изготовления модельной лопатки: а – подготовка преформы; б – преформа; в – готовая лопатка
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have