Görüntüleme
8
İndirme
2
Servis ömürleri boyunca aşınma, korozyon, yorulma ve sürünme gibi pek çok sayıda olumsuz koşula maruz kalan kompresör ve türbin paleleri, ayrık tasarlanırlar ve türbin disklerine özel kök geometrileri ile bağlanırlar. Kaba haldeki paleler genellikle döküm yoluyla üretilir ve yüksek hassasiyet gerektirdiklerinden çoğunlukla sürünme ilerlemeli taşlama ile işlenir. Söz konusu palelerin gerek işleme gerekse ölçüm aşamasında sabitlenmesi için sıkça uygulanan yöntemlerden biri, pimli mekanik fikstürler ile bağlamadır. Geometrik açıdan oldukça ince ve maliyet açısından oldukça pahalı olan paleleri sabitlemek için kullanılacak pimli fikstürlerin yanlış tasarlanması ve/veya uygulanması, bu hassas parçalara zarar verebilir ve hatta ıskartaya çıkmalarına sebep olabilir. Geçmişte yapılan ve literatürde yayınlanan çalışmalar kapsamında farklı pim yerleşim ve konfigürasyonlarının ve de uygulanan bağlama kuvvetlerinin ince ve hassas olan türbin palelerindeki etkileri gözlemlenmektedir. Bununla beraber aynı araştırmacılar tarafından aynı yaklaşımla yapılan ve söz konusu değişkenlerin sonuca tesirleri ve birbirleri ile etkileşimlerini sistematik olarak ele alan yayınlar açısından eksiklik bulunmaktadır. Yapılan bu çalışmada kompresör ve türbin palelerinin fikstür tasarımlarının sistematik analizleri gerçekleştirilmektedir. Bu kapsamda güncel uçak motorları ile uyumlu ölçülere sahip iki adet pale geometrisi oluşturulmuş ve bu paleleri sabitleyen pimlerin yerleşimleri ile bağlama kuvvetlerini dikkate alan, Taguchi yöntemi ile uyumlu deney tasarımları planlanmıştır. Deney tasarımında planlanan farklı senaryolar sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiş ve sonuçlar üzerinde çok değişkenli varyans analizleri (MANOVA) yapılmıştır. Yapılan farklı analizlerde ulaşılan ve birbirleri ile uyumlu olan sonuçlara göre, palelerin fikstüre sabitlenmesi sırasında uygulanan kuvvet, pale boyutu ve pale uç bölgesindeki pim yerleşiminin deformasyonlar açısından kayda değer etkisi olduğu görülmüştür.
Compressor and turbine pales, which are exposed to a number of negative conditions, such as stretching, corrosion, fatigue and drilling throughout their service life, are designed separately and connected to the turbine discs with specific root geometries. Dirty pales are usually produced through casting and are mostly processed by progressive casting, since they require high sensitivity. One of the methods that are often used to fix these pales in the measurement stage is to bind them with pimples mechanical fixations. The incorrect design and/or application of pimples for fixing pales, which are geometrically very thin and costly, can damage these sensitive parts and even cause them to go out of the gap. In the context of past studies and published in literature, the effects of different pim settings and configurations and the applied bonding forces are observed on the thin and sensitive turbine pales. However, there is a lack of publications made by the same researchers with the same approach and in terms of the results and interactions of the variables in question systematically. In this study, systematic analysis of the fixed designs of the compressors and turbines is carried out. In this framework, two pale geometries with measurements compatible with current aircraft engines have been created and experimental designs compatible with the Taguchi method have been planned, taking into account the locations of the pimes that fix these pills and the bonding forces. The different scenarios planned in the experimental design were studied by the method of final elements and the results were made with multi-variant variance analysis (MANOVA). According to the results achieved in the various analyses and compatible with each other, the force applied during the fixation of the pales, the size of the pales and the placement of the pim in the pales end area have a remarkable effect in terms of deformations.
Compressor and turbine blades are designed separately and connected to the turbine discs with special root geometries. The raw blades are often produced by casting and machined with creep feed grinding, since they require high precision. One of the most frequently applied methods for fixing these during the machining, is fastening these with mechanical pinned fixtures. Improper design or application of these fixtures during clamping of very thin and costly blades can damage these sensitive parts and even cause them to be scrapped. Within the scope of the previous studies, the effects of different pin layouts and configurations, as well as the applied clamping forces are observed. However, the influence of these variables on the results and their interactions with each other were not researched. In this study, systematical analyzes on the fixture designs of the compressor and turbine blades are carried out. In this context, two blade geometries with dimensions compatible with current aircraft engines were created, and design of experiments compatible with the Taguchi method were planned, considering the layout of the pins and the clamping forces. Different scenarios planned in the experimental design were examined with the finite element method, and multivariate analyzes of variance (MANOVA) were performed on the result. According to the results obtained in different analyzes and which are compatible with each other, it has been observed that the force applied during the fixing of the blades to the fixture, the blade size and the pin placement in the blade tip region have significant effects on deformations.
Alan : Fen Bilimleri ve Matematik; Mühendislik
Dergi Türü : Uluslararası
Makale Detay 
Benzer Makaleler
PDF Görüntüle
Dergi Bilgisi
Eseri Dinleyin
Alıntı Yap
Bu Sayfayı Yazdırın
Paylaş
Mendeley
