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Die
Erfindung betrifft ein Flugtriebwerk mit einem Verdichter und zumindest
einer Turbine, eine Schaufel für
einen Verdichter oder eine Turbine eines Flugtriebwerks sowie ein
Verfahren zum Beschichten einer Schaufel eines Flugtriebswerks.
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Aus
der
DE 10 2004
001 392 A1 ist bereits eine Schaufel einer Gasturbine mit
einem Schaufelblatt und einem Schaufelfuß bekannt, bei dem die gesamte
Schaufel mit einer Verschleißschutzbeschichtung
versehen ist. Diese Verschleißschutzbeschichtung
ist dort als Mehrlagenschichtsystem mit vier unterschiedlichen Schichten
ausgebildet.
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Schichten
gleich welcher Art üben
häufig
einen negativen Einfluss auf die Schwingfestigkeit und/oder die
Lebensdauer von Bauteilen aus. Dieses gilt insbesondere für Hartstoffschichten
gegen Verschleiß bzw. Korrosion,
wobei die Gefahr besteht, dass Anrisse in den keramischen Schichten
rasch in den Grundwerkstoff laufen und zu vorzeitigem Versagen des
Bauteils führen.
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Die
DE 10 2004 001 392
A1 erläutert
ferner, dass es auch möglich
ist, die Schaufel nur abschnittsweise, und zwar im Bereich des Schaufelblatts
oder in Teilen davon oder im Bereich des Schaufelfußes mit
einer Verschleißschutzbeschichtung
zu versehen.
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Derartige
Gestaltungen sind der Anmelderin insofern bekannt, als häufig nur
das obere Drittel bzw. das radial außen gelegene Drittel eines
Laufschaufelblatts beschichtet wird, wie die von der Anmelderin
erstellte 1a zeigt, in der eine Schaufel 101 mit
einem Schaufelblatt 110, einem Schaufelfuß 112,
einer Plattform 114 und einer Erosionsschutzbeschichtung 116 schematisch
gezeigt ist. Dieses führt
allerdings zu der Gefahr, dass ein Partikelstrom im Übergangsbereich
den Grundwerkstoff auswäscht,
die Schicht unterhöhlt
und zu Kerbbildung führt,
wobei ein vorzeitiges Versagen bei Schwingungsbelastung auftreten
kann. Um dieses zu vermeiden, kann auf die Beschichtung ganz verzichtet
werden und eine erhöhte
Erosion bzw. erhöhter
Verschleiß akzeptiert
werden.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verdichter-
oder Turbinenschaufeln von Flugtriebwerken mit hoher Korrosions-
bzw. Erosionsbeständigkeit
und guter Schwingfestigkeit zu schaffen.
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Es
wird ein Flugtriebwerk gemäß Anspruch
1 vorgeschlagen. Eine erfindungsgemäße Schaufel ist Gegenstand
des Anspruchs 2. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist Gegenstand
des Anspruchs 9. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der
Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird also
insbesondere ein Flugtriebwerk mit zumindest einem Verdichter und
zumindest einer Turbine vorgeschlagen. Der Verdichter sowie die
Turbine weisen jeweils Schaufeln, nämlich Verdichterschaufeln bzw.
Turbinenschaufeln, auf. Die Schaufeln bilden jeweils ein Schaufelblatt
aus, das – wie
es üblicherweise
bei Verdichterschaufelblättern
bzw. Turbinenschaufelblättern
der Fall ist – eine
Saugseite und eine Druckseite aufweist. Zumindest ein erstes dieser
Schaufelblätter
ist für
die Minderung von Erosion oder Verschleiß mit einer Schutzschicht beschichtet,
die auf zumindest einer Seite dieses ersten Schaufelblatts, also
auf der Druckseite und/oder auf der Saugseite, derart aufgebracht
ist, dass zumindest zwei, an einer Grenzlinie aneinander stoßende Bereiche
ausgebildet werden, von denen ein erster Bereich mit der Schutzschicht
derart versehen ist, dass die Schutzschicht in diesem ersten Bereich
eine im Wesentlichen konstante erste Dicke aufweist, und von denen
ein zweiter – insbesondere
auf der gleichen Seite wie der erste Bereich gelegener – Bereich
frei von der Schutzschicht ist oder mit der Schutzschicht derart
versehen ist, dass diese Schutzschicht in diesem zweiten Bereich
eine im Wesentlichen konstante, von der ersten Dicke abweichende zweite
Dicke aufweist.
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Es
ist nun vorgesehen, dass die Grenzlinie, die den ersten Bereich
vom zweiten Bereich trennt, so gestaltet ist, dass zumindest zwei
Punkte dieser Grenzlinie existieren, deren Verbindungsstrecke von
dem Grenzlinienverlauf zwischen diesen beiden Punkten abweicht bzw.
nicht-deckungsgleich mit dem Grenzlinienverlauf zwischen diesen
beiden Punkten ist. Dieses kann beispielsweise so sein, dass die
entsprechende Strecke so ist, dass sie die Grenzlinie nicht schneidet.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Strecke die Grenzlinie
schneidet.
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Das
erste Schaufelblatt kann dabei ein Schaufelblatt einer Turbinenschaufel
sein oder ein Schaufelblatt einer Verdichterschaufel sein. Es kann
auch vorgesehen sein, dass zumindest ein Turbinenschaufelblatt und
zumindest ein Verdichterschaufelblatt ein erstes Schaufelblatt ist
bzw. in erfindungsgemäßer Weise
ausgestaltet ist. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Schaufel
in erfindungsgemäßer Weise
auf ihrer Saugseite und/oder auf ihrer Druckseite ausgebildet ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung sind die Schaufelblätter mehrerer,
vorzugsweise aller, Turbinen- und/oder Verdichterschaufeln als erste
Schaufelblätter
bzw. in erfindungsgemäßer Weise
ausgestaltet.
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Der
betreffende erste und/oder zweite Bereich kann dabei ein Bereich
sein, der sich bis zum äußeren Rand
des Schaufelblatts erstreckt, oder ein Bereich, der in sich im Wesentlichen
abgeschlossen ist.
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Gemäß Anspruch
2 wird eine erfindungsgemäße Schaufel
beansprucht.
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Die
Schaufel kann dabei insbesondere eine Verdichterschaufel oder eine
Turbinenschaufel eines Triebwerks sein.
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Die
Schaufel kann so ausgebildet sein, dass sie eine Plattform ausbildet,
von welcher das Schaufelblatt abragt. Die Schaufel weist insbesondere
einen Schaufelfuß auf.
Prinzipiell kann sich die Erfindung beispielsweise auch auf Blisks
oder dergleichen beziehen.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
die Schaufeln bzw. die in erfindungsgemäßer Weise ausgebildeten Schaufeln
einstückig
gestaltet sind, und dabei insbesondere einen Schaufelfuß und ein
Schaufelblatt aufweisen. Die Schaufel ist in vorteilhafter Weise – abgesehen
von der Beschichtung – aus
gleichem Material hergestellt.
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Die
Schaufel kann insbesondere integral ausgebildet sein, also insbesondere
so, dass ein Schaufelblatt und ein Schaufelfuß (und ggf. Plattform) aus
einem Teil ausgebildet bzw. hergestellt sind.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung weist die Schaufel zumindest auf ihrer
einen Seite, nämlich
Saugseite und/oder Druckseite, genau zwei Bereiche der genannten
Art, und somit genau eine Grenzlinie auf. Es kann auch vorgesehen
sein, dass mehrere Bereiche der genannten Art und dementsprechend
mehrere Grenzlinien auf der Saugseite und/oder Druckseite vorgesehen
sind.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung weist die Grenzlinie gekrümmte Abschnitte
auf. Es kann vorgesehen sein, dass die Grenzlinie parabelförmig geformt
ist. Die Schaufel kann beispielsweise einen Schaufelfuß aufweisen,
wobei die Grenzlinie derart parabelförmig gestaltet ist, dass sie
in Richtung dieses Schaufelfußes
offen ist.
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In
besonders zu bevorzugender Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die
Lage der Grenzlinie in Abhängigkeit
(im Betrieb in einem Flugtriebwerk, insbesondere voraussichtlich,
gegebenen) maximalen Schwingungsspannungen (im Schaufelblatt) und/oder
in Abhängigkeit
der (im Betrieb in einem Flugtriebwerk, insbesondere voraussichtlich,
gegebenen) Erosionsbelastungen des Schaufelblattes gewählt wird,
die an der Vorder- und Hinterkante des Schau felblatts bzw. aus dem
sich flächig
breit erstreckenden Bereich auf der Saugseite bzw. Druckseite gegeben
bzw. zu erwarten sind. Dieses kann insbesondere so sein, dass die
angesprochenen Bereiche so gewählt
werden, dass die Stellen, an denen die angesprochenen Spannungsmaxima
gegeben sind, in einem Bereich bzw. jeweils in einem Bereich sind,
in dem keine Schutzschicht vorgesehen ist, oder eine Schutzschicht
mit geringerer Dicke als an anderen Stellen der gleichen Seite des
Schaufelblattes. Dabei können
insbesondere Dauerspannungen, dynamische Spannungen und Restspannungen
berücksichtigt
werden.
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Die
angesprochenen voraussichtlichen Spannungen und/oder Erosionsbelastungen
können
beispielsweise mittels Simulation und/oder aufgrund von Erfahrungswerten
oder auf andere geeignete Weise ermittelt werden.
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Es
kann vorgesehen sein, dass auf der Saugseite zwei Bereiche vorgesehen
sind, die sich durch die Dicke ihrer Schutzschicht unterscheiden,
oder dadurch, dass in dem einen dieser Bereiche eine Schutzschicht gegeben
ist, und in dem anderen dieser beiden Bereiche keine Schutzschicht
gegeben ist, wobei für
die diese beiden Bereiche voneinander trennende Grenzlinie gilt:
(zur vereinfachten
Bezugnahme wird dieser Zusammenhang als Formel 1 bezeichnet)
wobei
gilt:
- h1:
- gemessene Höhe über dem
Nabenschnitt des Ortes der maximalen 1F-Schwingspannung an der Vorderkante
- h2:
- gemessene Höhe über dem
Nabenschnitt des Ortes der maximalen 1F-Schwingspannung (= Schwingspannung der
ersten Biegeschwingung) an der Hinterkante
- h3:
- gemessene Höhe über dem
Nabenschnitt des Ortes der maximalen 1F-Schwingspannung auf der Saugseite
- L:
- Gesamtgitterlänge bzw.
axiale Lage der Hinterkante in Kanalmitte bezogen auf die Vorderkante
in Kanalmitte
- L3:
- Axiale Lage des Ortes
der maximalen 1F-Schwingspannung auf der Saugseite bezogen auf die
Vorderkante.
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Es
kann – alternativ
oder ergänzend – auch vorgesehen
sein, dass auf der Druckseite zwei Bereiche vorgesehen sind, die
sich durch die Dicke ihrer Schutzschicht unterscheiden, oder dadurch,
dass in dem einen dieser Bereiche eine Schutzschicht gegeben ist,
und in dem anderen dieser beiden Bereiche keine Schutzschicht gegeben
ist, wobei für
die diese beiden Bereiche voneinander trennende Grenzlinie gilt:
(zur vereinfachten Bezugnahme
wird dieser Zusammenhang als Formel 2 bezeichnet)
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Im
Hinblick auf die Bedeutung der Parameter h1,
h2 und L wird auf obige Erläuterung
verwiesen.
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Mit
den Formeln 1 und 2 sind beispielhafte Verläufe für eine jeweilige Grenzlinie
in x-y-Richtung
angegeben. Die Formelwerte bzw. die Formeln 1 und 2 stellen aber
nur bevorzugte Beispiele dar. Statt des Faktors 1,1 können z.
B. auch Werte zwischen 1,0 und 1,5 verwendet werden. Die Formel
bzw. die Formeln 1 und 2 für
die Parabel bzw. Parabeln kann bzw. können auch bei Bedarf um die
Koordinate z erweitert werden.
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Die
Formeln 1 und 2 beziehen sich insbesondere auf ein x-y-Koordinatensystem,
bei dem der Ursprung so gelegen, dass – bei einer Gestaltung mit
Plattform – an
der Plattform-Vorderkante
(auf der Eintrittsvorderkante) x = 0 ist und auf der dem Schaufelblatt
zugewandten Seite der Plattform im Bereich der Vorderkante der Plattform
bzw. der Eintrittskante y = 0 ist.
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Die
1F-Schwingspannung ist insbesondere die Schwingspannung der ersten
Biegeschwingung. Die Kanalmitte ist insbesondere im Wesentlichen
die Mitte zwischen der dem Schaufelblatt zugewandeten Oberfläche der
Plattform und dem radial außen
hiervon gelegenen Gehäuse
in radialer Richtung; die Kanalmitte mehrerer in einem Flugtriebwerk
an demselben Rotor bzw. derselben Rotorscheibe gehaltener Schaufeln
definiert für
die Anordnung dieser im Wesentlichen eine Hohlzylinderform.
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Die
Grenzlinie kann auch mit zulässigen
Reparaturbereichen für
Blenden oder Patchen zusammenhängen.
Dieses kann zusätzlich
bedeuten, dass im Rahmen von Instandsetzungs arbeiten keine Entschichtung notwendig
ist, wenn die erosionsgefährdeten
Bereiche mit den zulässigen
Reparaturbereichen zusammenfallen und diese mit den verbrauchten
Schichten sowieso mechanisch entfernt werden. D. h. die Wiederbeschichtung
ist dann ohne vorherige Entschichtung möglich.
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Die
Schicht ist vorzugsweise eine Multilayerschicht.
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Gemäß einem
erfindungsgemäßen Verfahren
ist vorgesehen, dass Spannungen, insbesondere Spannungsmaxima, ermittelt
werden, denen die Schaufel in einem vorbestimmten Betrieb in einem
vorbestimmten Flugtriebwerk ausgesetzt ist bzw. dem Betrieb ausgesetzt
sein wird, was in Bezug auf die Druckseite und/oder die Saugseite
erfolgen kann. Das Ermitteln der Spannungen bzw. Spannungsmaxima
kann beispielsweise anhand von Erfahrungswerten oder anhand von
Berechnungen bzw. empirisch oder auf sonstige Weise erfolgen.
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Vorher,
anschließend
oder parallel wird eine Erosionsbelastung ermittelt, der die Schaufel
voraussichtlich im Betrieb ausgesetzt sein wird. Dieses kann beispielsweise
anhand von Erfahrungswerten erfolgen.
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Ferner
ist vorgesehen, dass Bereiche des Schaufelblatts der Schaufel bestimmt
werden, die nicht oder gegenüber
anderen Bereichen des Schaufelblatts mit einer reduzierten Schichtdicke
beschichtet werden sollen, wobei diese Bestimmungen in Abhängigkeit
der ermittelten Spannungen oder der ermittelten Erosionsbelastung
erfolgt.
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Anschließend wird
die Schaufel bzw. das Schaufelblatt beschichtet, und zwar unter
Berücksichtigung der
Bestimmung der Bereiche des Schaufelblatts der Schaufel, die nicht
oder mit reduzierter Schichtdicke beschichtet werden sollen.
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Anzumerken
ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren
in Bezug auf die Druckseite eines Schaufelblatts und/oder in Bezug
auf die Saugseite eines Schaufelblatts ausgeführt werden kann.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Gestaltung ist insbesondere vorgesehen, dass
z. B. Multilayerschichten mit geringem Einfluss auf die Schwingfestigkeit
verwendet werden und/oder die Schichten nur im Übergangsbereich von der Plattform
zum Schaufelblatt, wo nur geringer Erosionsangriff vorliegt und/oder
in Bereichen wo Spannungsmaxima der Schwingung vorliegen, weggelassen
wird. Es kann in vorteilhafter Ausgestaltung die folgende Vorgehensweise
durchgeführt
werden. Zunächst
können
die Spannungsmaxima bestimmt werden. Anschließend kann eine Überlagerung
mit einem Erosions-Bild auf einem Simulationsprogramm zur Partikelerosion,
wie beispielsweise CFX5 von der Firma ANSYS, erfolgen. Anschließend können Bereiche
bestimmt werden, die nicht oder weniger beschichtet werden sollen.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass anschließend diese Bereiche abgeschattet
werden, was beispielsweise durch dem Fachmann bekannte Vorrichtungen
oder Vorgehensweisen erfolgen kann.
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Anzumerken
ist, dass statt Partikelsimulationsprogrammen auch empirisch ermittelte
(Simulations) Bilder von bereits bekannten Bauteilen verwendet werden
können.
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In
vorteilhafter Gestaltung ist vorgesehen, dass auf den Schritt Entschichtung
vor Wiederbeschichtung verzichtet wird, wenn zulässige Reparaturbereiche mit
optimierten Beschichtungsbereichen und dem Bereich des Erosionsangriffs
zusammenfallen.
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Im
Folgenden sollen nun Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:
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1a eine
bekannte Gestaltung;
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1b eine
beispielhafte erfindungsgemäße Gestaltung
in schematischer Ansicht;
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2 eine
Schaufel in schematischer Ansicht mit schematisch und beispielhaft
hinzugefügten
Zonen unterschiedlich starker Erosionsbelastung; und
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3 eine
beispielhaftes erfindungsgemäßes Schaufelblatt
von seiner Saugseite.
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1b zeigt
eine gegenüber
der 1a modifizierte Gestaltung einer Schaufel 1 eines
Flugtriebwerks, wobei die bereits einleitend angesprochene Gestaltung
gemäß 1a eine
konventionelle Beschichtungsfläche
aufweist und die Gestaltung gemäß 1b eine
beispielhafte erfindungsgemäße Gestaltung
ist.
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Wie 1b zeigt,
weist die dortige Schaufel 1 ein Schaufelblatt 10,
einen in dieser Fig. teilweise dargestellten Schaufelfuß 12,
sowie eine Plattform 14 auf. Die Plattform 14 trennt
das Schaufelblatt 10 von dem Schaufelfuß 12. Das Schaufelblatt 10 weist
auf seiner Druckseite und/oder auf seiner Saugseite eine Beschichtung 16 auf.
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Das
Schaufelblatt 10 weist auf seiner Saugseite und/oder Druckseite
eine Beschichtung 16 auf.
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Auf
der angesprochenen Saugseite und/oder Druckseite dieses Schaufelblatts 10 wird
zumindest ein erster Bereich 18 sowie ein zweiter Bereich 20 ausgebildet,
wobei dieser erste Bereich und dieser zweite Bereich an einer Grenzlinie 22 aneinander
stoßen.
Im Ausführungsbeispiel
gemäß 1b ist
vorgesehen, dass in dem ersten Bereich 18 die bereits angesprochene
Beschichtung bzw. Schutzschicht 16 vorgesehen ist, und der
zweite Bereich 20 frei von einer solchen Schutzschicht
ist. Alternativ kann allerdings beispielsweise auch vorgesehen sein,
dass der erste Bereich 18 und der zweite Bereich 20 jeweils
eine Schutzschicht aufweisen, wobei sich diese beiden Schutzschichten
bzw. Bereiche 18, 20 durch die Dicke ihrer Schutzschicht
unterscheiden. Dieses kann insbesondere so sein, dass in dem ersten
Bereich 18 die Schutzschicht bzw. Beschichtung dicker ist
als in dem zweiten Bereich 20.
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Im
Gegensatz zu der Gestaltung gemäß 1a,
bei der die dortige Grenzlinie 122 zwischen dem dortigen
ersten 118 und zweiten Bereich 120 vollständig auf
einer Geraden liegt, existieren bei der Grenzlinie 22 gemäß 1b zumindest
zwei Punkte dieser Grenzlinie 22, deren Verbindungsstrecke
von dem Grenzlinienverlauf zwischen den beiden Punkten abweicht.
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In
anderen Worten ist die Grenzlinie 22 gemäß 1b nichtvollständig auf
einer Geraden gelegen.
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Die
Grenzlinie 22 gemäß 1b ist
hier gekrümmt,
und zwar insbesondere parabelförmig,
gestaltet. Wie 1b deutlich zeigt, ist die Krümmung dort
konkav bzw. die Parabelform in Richtung des Schaufelfußes 12 bzw.
der Plattform 14 offen.
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Die
Parabelform kann hier einen Verlauf entsprechend der Formel 1 oder
entsprechend der Formel 2 haben.
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Im
Vergleich zur Gestaltung gemäß 1a ist
der Erosionsangriff bei der Gestaltung gemäß 1b verringert,
und zwar insbesondere aufgrund der Ausbildung der dortigen Schutzschicht
bzw. Beschichtungsfläche.
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2 zeigt
schematisch eine Schaufel, sowie eine beispielhafte Erosionsbelastung über der
Schaufellänge
bzw. Schaufelhöhe.
Diese Erosionsbelastung kann beispielsweise aus einem Partikelsimulationsprogramm
oder empirischer Erfahrung oder dergleichen ermittelt werden.
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Die
beispielhafte, in 2 gezeigte Erosionsbelastung
ist so, dass das Schaufelblatt 10 in einem Bereich 80,
der in der Nähe
des Schaufelfußes 12 gelegen
ist, einer geringen bis keiner Erosionsbelastung ausgesetzt ist,
und mit zunehmender Entfernung vom Schaufelfuß 12 – ggf. gestuft – einer
zunehmende Erosionsbelastung ausgesetzt ist, die sich grob schematisch
in einen Bereich 82 mit mittlerer Erosionsbelastung und einen
Bereich 84 mit hoher bis sehr hoher Erosionsbelastung unterteilen
lässt.
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3 zeigt
schematisch ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Schaufelblatt 10,
und zwar in Ansicht auf dessen Saugseite.
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Auf
dem Schaufelblatt 10 ist in 3 schematisch
ein Spannungsprofil dargestellt, das voraussichtlich im Betrieb
der Schaufel bzw. des Schaufelblatts 10 in einem Verdichter
oder einer Turbine eines Flugtriebwerks auftreten kann. Das Spannungsprofil
kann beispielsweise empirisch bzw. aus Erfahrungswerten ermittelt
sein oder berechnet sein oder auf andere geeignete Weise ermittelt
werden.
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Das
Bezugszeichen 24 zeigt dabei auf die maximale 1F-Schwingspannung
an der Vorderkante. Das Bezugszeichen 26 zeigt dabei auf
die maximale 1F-Schwingspannung an der Hinterkante und das Bezugszeichen 28 zeigt
dabei auf die maximale 1F-Schwingspannung an der Saugseite.
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Wie
gut der Ansicht auf die Saugseite des Schaufelblatts 10 in 3 zu
entnehmen ist, ist eine Beschichtung 16 im radial außen gelegenen
Bereich bzw. im ersten Bereich 18 vorgesehen. Der zweite
Bereich 20 ist unbeschichtet oder gering beschichtet bzw.
mit einer dünneren
Beschichtung versehen als der erste Bereich 18. Der erste
Bereich 18 wird vom zweiten Bereich 20 durch eine
Grenzlinie 22 getrennt bzw. stoßen die Bereiche 18 und 20 an
dieser Grenzlinie 22 aneinander, wobei die Grenzlinie 22 mit
den in der Legende in 3 angegebenen Parametern einen
Verlauf hat, der entsprechend der oben angegebenen Formel 1 ausgebildet
ist.
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Auf
der in 3 nicht gezeigten Druckseite kann ebenfalls eine
derartige Grenzlinie, die einen beschichteten von einem unbeschichteten
oder wenig beschichteten Bereich trennt, vorgesehen sein, wobei
diese Grenzlinie dabei vorzugsweise entsprechend der Formel 2, die
oben angegeben ist, verläuft.
Auch auf der Druckseite ist dann vorzugsweise der beschichtete bzw.
stärker
beschichtete Bereich radial außen.
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Der
Nullpunkt des Graphen bzw. des entsprechenden Koordinatensystems
kann an dem Punkt liegen, der in 3 mit IDLE
angezeigt ist bzw. an der Stelle, die oben genannt wurde.
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Insbesondere
Schaufeln können
durch Biege- und Torsionsmoden bei Beanspruchungen wie Pumpen oder
Flattern mit höchsten
Intensitäten
belastet sein. Die Maxima dieser Moden (kritische Spannungsspitzen) sind
häufig
in der unteren Blatthälfte
lokalisiert. In diesen Bereichen sollte keine Schichtgrenze verlaufen
bzw. ist es zweckmäßig, wenn
in diesen Bereichen keine Schichtgrenze verläuft, oder zumindest die Schichtdicke reduziert
sein bzw. ist es zweckmäßig wenn
die Schichtdicke zumindest reduziert ist.
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Dabei
liegen an der Saugseite häufig
höhere
Spannungen an als an der Druckseite; d. h. falls im Saug-Bereich
ebenfalls merklicher Verschleiß auftritt,
muss gegebenenfalls noch zwischen Saug- und Druckseite bei der lokalen
Beschichtung unterschieden werden, was aber auch anders sein kann.
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Wie
oben dargestellt, kann gewissermaßen eine Grenzlinie (insbesondere
Parabel bzw. als Parabel ausgestaltet) beschrieben werden, die Bereiche
unterscheidet, die ohne und die mit Einschränkung beschichtet werden können, wie
es beispielsweise in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der
Fall ist.
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In
Bezug auf 3 gilt die folgende Legende:
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Legende:
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Nullpunkt
für die
Graphen ist IDLE (Inner Diameter Leading Edge siehe 3)
- h1:
- Gemessene Höhe über Nabenschnitt
(siehe Bild) des Ortes der maximalen 1F-Schwingspannung an der Vorderkante
- h2:
- Gem. Höhe über Nabenschnitt
des Ortes der maximalen 1F-Schwingspannung an der Hinterkante
- h3:
- Gem. Höhe über Nabenschnitt
des Ortes der maximalen 1F-Schwingspannung auf der Saugseite
- L:
- Gesamtgitterlänge bzw.
axiale Lage der Hinterkante in Kanalmitte bezogen auf die Vorderkantein
Kanalmitte
- L3:
- Axiale Lage des Ortes
der maximalen 1F-Schwingspannung auf der Saugseite bezogen auf die
Vorderkante
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- 1
- Schaufel
- 10
- Schaufelblatt
von 1
- 12
- Schaufelfuß von 1
- 14
- Plattform
von 1
- 16
- Beschichtung
- 18
- erster
Bereich
- 20
- zweiter
Bereich
- 22
- Grenzlinie
zwischen 18 und 20
- 24
- maximale
1F-Schwingspannung an der Vorderkante
- 26
- maximalen
1F-Schwingspannung an der Hinterkante
- 28
- maximalen
1F-Schwingspannung auf der Saugseite
- 80
- Bereich
mit keiner bis geringer Erosionsbelastung
- 82
- Bereich
mittlerer Erosionsbelastung
- 84
- Bereich
hoher bis sehr hoher Erosionsbelastung
- 101
- Schaufel
- 110
- Schaufelblatt
von 101
- 112
- Schaufelfuß von 101
- 114
- Plattform
von 101
- 116
- Erosionsschutzbeschichtung
an 110
- 118
- erster
Bereich
- 120
- zweiter
Bereich
- 122
- Grenzlinie