УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯ ПЕРА ЛОПАТКИ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для контроля профиля пера лопаток
Известен способ для контроля профиля пера лопаток с помощью шаблонов. Отклонение контура сечения спинки или корыта от шаблона определяется визуально, на просвет, или с помощью щупа. (В.В.Крымов и др., Производство лопаток газотурбинных двигателей, М., Машиностроение, 2002, с 314-315).
Недостатком данного метода контроля является недостаточная объективность, обусловленная влиянием на результат измерения условий установки шаблонов (перекос шаблонов, величина усилия прижима шаблонов к перу и т.д.)
Известно устройство для контроля профиля пера лопатки, содержащее корпус, узел крепления лопатки, измерительную систему, смонтированные в блоки измерительные иглы. (а.с. СССР №1514023, G01B 5/20, 1987).
Недостатком устройства является недостаточная точность измерения, реальные точки контактов измерительных игл с поверхностью пера лопатки смещены от осей измерительных игл.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для контроля профиля пера лопаток, содержащее корпус, оптическую и рычажную системы, смонтированные в блоки и настроенные по эталонной лопатке измерительные иглы. Приведение длины измерительной иглы к плоскости измерения осуществляют плоским шлифованием измерительных игл, собранных в блоки по эталонной лопатке. (В.В.Крымов и др., Производство лопаток газотурбинных двигателей, М., Машиностроение, 2002, с 310-313)
Недостатком устройства является недостаточная точность измерения, обусловленная погрешностью изготовления базовых сечений эталонной лопатки (шаблона). Реальные точки контактов измерительных игл с поверхностью пера лопатки смещены от осей измерительных игл.
Задачей является повышение точности измерения геометрии пера лопаток, снижение расходов на изготовление эталонной лопатки.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля профиля пера лопаток, содержащем корпус, оптическую и рычажную системы, смонтированные в блоки и настроенные по эталонной лопатке измерительные иглы, длина каждой измерительной иглы определяют по формуле
Lj=Lpj+Δj,
где Lpj - расчетная длина измерительной иглы по оси,
Δj - высота шарового сегмента головки измерительной иглы.
Точка контакта измерительной иглы расположена на поверхности шарового сегмента головки измерительной иглы и теоретического профиля пера лопатки.
На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства
Фиг.2 - схема размещения измерительной иглы и профиля пера лопатки
Фиг.3 - сечение А-А на фиг.2 (увеличено)
Фиг.4 - измерительная игла
Устройство содержит корпус 1, оптическую 2 и рычажную 3 системы, смонтированные в блоки 4 измерительные иглы 5.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно на экране монитора производят касание изображения измерительной иглы и теоретического профиля пера лопатки в плоскости контролируемого сечения, создавая реальные условия процесса контроля пера лопатки (фиг 3). Реальная точка контакта измерительной иглы с поверхностью пера лопатки смещена от оси измерительной иглы и от плоскости контролируемого сечения. Чем больше закрутка пера лопатки, тем на большую величину смещена точка контакта измерительной иглы с поверхностью пера лопатки в направлении от ее оси (фиг.3). Длину каждой измерительной иглы определяют по формуле
Lj=Lpj+Δj,
где Lpj - расчетная длина измерительной иглы по оси,
Δj - высота шарового сегмента головки измерительной иглы.
Точка контакта измерительной иглы расположена на поверхности шарового сегмента и теоретического профиля пера лопатки (фиг.4).
Измерительные иглы индивидуально шлифуются, монтируются в блоки. Устройство готово к работе. Принцип работы заключается в том, что на экране с пятидесятикратным увеличением изображается величина перемещения измерительных игл, вызываемых отклонениями размеров профилей сечений пера лопатки от эталона.
Пример конкретного выполнения.
Производится контроль профиля пера рабочей лопатки 6 ступени КВД
Контроль ведется по четырем сечениям и четырем точкам смонтированными в блоки и настроенными по эталону измерительными иглами. В одном комплекте длина измерительных игл Lpj выбрана по прототипу, а во втором комплекте длина измерительных игл Lj по предложенному техническому решению - Lj=Lpj+Δj. Результаты длин измерительных игл по корыту и спинке лопатки приведены в таб.1 и таб.2.
Таб.1.
Длина измерительных игл по корыту лопатки.
Точка
А0-А0
А1-А1
А2-А2
A3-A3
Lp
L
Δ.
Lp
L
Δ
Lp
L
Δ
Lp
L
Δ
1
59,06
60,20
1,14
57,57
58,71
1,14
56,01
57,19
1,18
54,47
55,69
1,12
2
59,19
58,03
1,17
57,33
58,46
1,13
56,75
57,89
1,14
56,23
57,38
1,15
3
58,32
57,18
1,14
56,90
58,07
1,17
56,81
57,95
1,14
56,81
57,97
1,16
4
55,93
54,81
1,12
55,25
56,37
1,12.
55,89
57,03
1,14
56,66
57,81
1,15
Таб.2.
Длина измерительных игл по спинке лопатки.
Точка
А0-А0
А1-А1
А2-А2
A3-A3
Lp
L
Δ.
Lp
L
Δ.
Lp
L
Δ.
Lp
L
Δ.
1
55,34
55,64
0,30
56,83
57,13
0,30
58,44
58,73
0,29
60,07
60,29
0,22
2
55,12
55,41
0,29
55,61
55,89
0,28
55,92
56,22
0,30
56,13
55,42
0,31
3
55,80
56,11
0,31
55,87
56,17
0,30
55,75
56,04
0,29
55,48
55,78
0,30
4
59,48
59,74
0,26
58,71
58,94
0,23
57,99
58,25
0,26
57,02
57,29
0,27