Введение
Авиационныесиловые установки предназначены для создания силы тяги необходимой дляпреодоление силы лобового сопротивления, силы тяжести и ускоренного перемещенияЛА в пространстве.
Силоваяустановка состоит из :
— двигатели
— капоты
Двигателиделятся на две большие группы: реактивные и двигатели внутреннего сгорания.
Реактивныедвигатели являются тепловыми машинами преобразующие химическую энергию топливав кинетическую энергию вытекающего из двигателя газа или в механическую работу,которая используется для создания тяги по средствам воздушного винта.
Реактивныедвигатели подразделяются на ракетные и воздушнореактивные. К ВРД относятсябезкомпрессорные и ГТД. Исходя из формулировки билета остановимся нагазотурбинных двигателях. К ним относятся:
двигателипрямой реакции
— турбореактивные: ТРД, ТРДД, ТРДФ, ТРДДФ(Д-36 на Як-42, 55 изделие на Миг-23)
двигателинепрямой реакции
— турбовинтовые: ТВД (Аи-20 на Ан- 12)
— турбовальные: ТВаД (ТВ2-117 на Ми-8)
— турбовинтовентеляторные: ТВВД (Нк-93 в перспективе на Ил-96)
Особенности конструкции и эксплуатации
Рассмотримна базе двигателя Д-36 от самолета Як-42 .
Данныйдвигатель является двухконтурным (со степенью двухконтурности — 6) трехвальным предназначендля установки на самолеты:
— по три на Як — 42
— по два на Ан-72 и Ан-74.
Состоитиз 3х каскадов:
Первыйкаскадсостоит из 7-и ступеней компрессора ВД и одноступенчатой турбины ВД.
Второйкаскад- из 7-и ступеней компрессора НД и одноступенчатой турбины НД.
Третийкаскад- из одной ступени вентилятора и трех ступеней турбины вентилятора.
Связьмежду каскадами только газодинамическая.
Выполнениедвигателя по трехвальной схеме позволило:
— применять в компрессоре ступени, имеющие высокий КПД;
— обеспечить необходимые запасы газодинамической устойчивости компрессора;
— использовать для запуска двигателя пусковое устройство малой мощности(т.к. призапуске стартер раскручивает только ротор высокого давления).
Удачноеу данного двигателя является расположение опор. На каждый вал приходится поодному шариковому радиально- упорному и роликовому родиальному подшипнику.Система вал-опоры — статически определима. А это значит, что исключаетсявозможность появления не расчетных нагрузок вызванных статической неопределимостью.
Недостаток- увеличение массы.
Большаястепень двухконтурности двигателя и высокие параметры газодинамического циклаобеспечили его высокую экономичность.
Конструкциядвигателя выполнена с учетом обеспечения принципа модульности сборки. Двигательразделен на 12 основных модулей, каждый из которых является законченнымконструктивно — техническим узлом. Модульность конструкции двигателяобеспечивает возможность восстановления его эксплуатационной пригодностизаменой модулей, а также отдельных деталей и узлов в условиях эксплуатации, авысокая контроле пригодность способствует от планово-предупредительногообслуживания к обслуживанию по техническому состоянию.
Переходк обслуживанию по техническому состоянию возможен только на базе выполнениякомплекса диагностических проверок и в первую очередь работоспособностидвигателя.(Работоспособность состояние, при котором двигатель способенвыполнять заданные функции на всех эксплуатационных режимах при различныхвнешних условиях. Пока основные функциональные параметры двигателя находятся вобласти, оговоренной нормативно технической документацией, двигатель считаетсяработоспособным.)
Методикаоценки работоспособности заключается в изменении основных функциональныхпараметров двигателя в процессе запуска и работы на режимах, оговоренных втехнической документации, приведение параметров к условиям стандартнойатмосферы и режиму и сравнении приведенных параметров или их отклонений снормой.
Основнымпараметром, определяющим функциональным назначения двигателя, является тяга.Для данного двигателя параметром регулирования, с помощью которогоосуществляется воздействие на тягу, является суммарная степень сжатия воздуха вкомпрессоре pк. Регулирующим фактором, посредством которого обеспечиваетсяизменение pк, является расход топлива G. На всех режимах работы соблюдаетсястрогое соответствие между расходом топлива и суммарной степенью сжатия.
Характерныеотказы и неисправностию
входноеустройство
— деформация
— выподание заклепок
проточнаячасть компрессора
— забоины(нормируется место, размеры, форма)
— разрушение лопаток — осн. дефекты
— деформация
— трещины на пере лопатки
— эррозионный износ лопаток
камерасгорания
— прогары
— коробление
(закоксованностьфорсунок, не равномерное поле температур)
проточнаячасть турбины
— перегрев рабочих лопаток — коробление, оплавление лопаток, вытяжка лопаток
— износ лоберинтных употнений
— разрушения диков турбины
другие
— разрушение или износ подшипников качения
— трещины сварных швов в корпусных деталях
— внитренние разрушение шлицевых соединений
— разрушение герметичности масленных трубопровадов (наличие масла в воздухеотбераемом на самолетные нужды)
— отказ отдельных агрегатов
Контрольтехнического состояния двигателей
Методыконтроля:
— визуальный
— органолептический
— параметрический
— функциональный.
смотрят:
— механические повреждения
— подтекание топлива, масла
— целостность конструкции
— взаимное положение элементов
дефектывыявляемые при визуальном контроле ГТД
— механические повреждения проточной части компрессора
— оплавление, коробление 1 ступени СА
— прогары, королбление конструкции КС
Параметрическийконтроль
— основан на оценке величины и характера снижения по времени физических величинхарактеризующих рабочий процесс и функционирования систем.
Методы контроля
1.по параметрам настроечной характеристики (Дросельная характеристика).
2.по уровню вибрации
3.по скольжению роторов
4.по количеству продуктов износа в масле
5.по термагазодинамическим параметрам
Контроль по скольжению роторов в ТРДД
Особенность:роторы кинематически не связаны, отсюда имеется разница между изменениямиоборотов валов dn/dt, то есть скольжение.
S=nнд/nвд
Смещениеэталона линии как правило вверх, говарит о разном влиянии неисправностеи.
Смещениев сторону зоны А. Следовательно уменьшается тяга, в зону В — уменьшениегазодинамической устойчивости.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайтаhttp://www. bolshe.ru/