Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к способам оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбран способ серийного производства газотурбинных двигателей, при котором при приемосдаточных испытаниях n-го количества двигателей измеряют физико-механические параметры на различных режимах каждого из двигателей (RU 2555940 С2).

При реализации известного способа не предусмотрена возможность оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей, а, следовательно, нет возможности контролировать качество изготовления, сборки и испытаний партии двигателей в целом.

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является возможность оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей на этапе приемосдаточных испытаний.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе серийного производства газотурбинных двигателей, при котором изготавливают и собирают партию двигателей, а при приемосдаточных испытаниях n-го количества двигателей измеряют физико-механические параметры на различных режимах каждого из двигателей, согласно настоящему изобретению для оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей выбирают один физико-механический параметр на одном режиме для каждого из двигателей, далее определяют среднее арифметическое значение выбранного параметра на выбранном режиме Pcpj по формуле:

где

n - число двигателей;

i - номер двигателя;

j - выбранный режим;

Pij - значение параметра i-го двигателя на j-м режиме;

далее вычисляют несмещенную дисперсию выбранного параметра на выбранном режиме Sj² по формуле:

,

затем проверяют соответствие эмпирического распределения параметра нормальному закону распределения, для чего вычисляют выборочный коэффициент ассиметрии А в соответствии с формулой:

,

и выборочный коэффициент эксцесса Е в соответствии с формулой:

,

а также величины dA, dE, характеризующие соответствие эмпирического распределения параметра двигателя нормальному закону распределения:

dA=3·Sa-|A|,

dE=5·Se-|E|,

где Sa, Se - среднеквадратичные отклонения асимметрии и эксцесса, определяемые по формулам:

,

,

затем проверяют соблюдение неравенств dA>0, dE>0 и

Pcpj-2,5·Sj<Pij<Pcpj+2,5·Sj,

при этом в случае соблюдения вышеприведенных неравенств эмпирическое распределение значений выбранного параметра Ρ на выбранном режиме j считают нормальным, а производство - стабильным.

В случае несоблюдения вышеприведенных неравенств проверяют технологию производства, сборки и испытаний двигателя на наличие отклонений, выявляют и устраняют причину несоответствия и повторно производят оценку стабильности производства настоящим способом.

Возможность оценки стабильности на этапе серийного производства газотурбинных двигателей, а именно во время приемо-сдаточных испытаний, позволяет обеспечить контроль качества изготовления и сборки двигателя, при необходимости внести корректировки в технологию производства двигателей и не допустить бракованные двигатели в эксплуатацию.

Предлагаемый способ производства газотурбинных двигателей реализуется следующим образом.

Пример 1.

1. Изготавливаем и собираем партию из 10 двигателей любым известным способом.

2. При проведении приемосдаточных испытаний измеряем один из физико-механических параметров на одном режиме для каждого из двигателей, например частоту вращения ротора высокого давления на максимальном режиме для каждого двигателя n_ВД1=100,6%, n_ВД2=100,1%, n_ВД3=99,4%, n_ВД4=101,1%, n_ВД5=99,2%, n_ВД6=99,5%, n_ВД7=99,4%, n_ВД8=100,0%, n_ВД9=99,9%, n_ВД10=98,1%.

3. Вычисляем среднее арифметическое значение частоты вращения ротора высокого давления на максимальном режиме n_ВДср=99,7%.

4. Вычисляем несмещенную дисперсию частоты вращения ротора высокого давления на максимальном режиме S²=0,6674.

5. Вычисляем выборочный коэффициент ассиметрии А=-0,1979 и выборочный коэффициент эксцесса Е=-0,3445.

6. Вычисляем среднеквадратичные отклонения ассиметрии Sa=0,579 и эксцесса Se=0,755.

7. Вычисляем величины dA=1,540 и dE=3,429.

8. Проверяем соблюдение неравенств 97,7%<n_ВД<101,8%, dA>0 и dE>0

9. В связи с тем, что параметры удовлетворяют вышеуказанным неравенствам, эмпирическое распределение значений частоты вращения ротора высокого давления на максимальном режиме считаем нормальным, а производство - стабильным. Следовательно, партию двигателей можно отправлять в эксплуатацию.

Пример 2.

1. Изготавливаем и собираем партию из 8 двигателей любым известным способом.

2. При проведении приемосдаточных испытаний измеряем один из физико-механических параметров на одном режиме для каждого из двигателей, например расход воздуха через двигатель на режиме полного форсажа для каждого двигателя G_B1=122,3 кг/с, G_B2=122,5 кг/с, G_B3=122,4 кг/с, G_B4=118,4 кг/с, G_B5=122,5 кг/с, G_B6=121,9 кг/с, G_B7=122,3 кг/с, G_B8=121,5% кг/с.

3. Вычисляем среднее арифметическое значение расхода воздуха на режиме полного форсажа G_Bcp=121,7 кг/с.

4. Вычисляем несмещенную дисперсию расхода воздуха на режиме полного форсажа S²=1,922.

5. Вычисляем выборочный коэффициент ассиметрии А=-1,884 и выборочный коэффициент эксцесса Е=1,7705.

6. Вычисляем среднеквадратичные отклонения ассиметрии Sa=0,603 и эксцесса Se=0,705.

7. Вычисляем величины dA=-0,075 и dE=5,296.

8. Проверяем соблюдение неравенств 116,9 кг/с<G_B<126,5 кг/с, dA>0 и dE>0.

9. В связи с тем, что dA<0, эмпирическое распределение значений расхода воздуха не соответствует нормальному закону, а производство является нестабильным. Следовательно, для партии двигателей требуется проверить технологию производства, сборки и испытаний двигателя на наличие отклонений, выявляют и устраняют причину несоответствия и повторно производят оценку стабильности производства настоящим способом.