Проектирование компрессора высокого давления
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Реферат
Разработан компрессор высокого давления, произведены прочностные раiеты основных деталей компрессора высокого давления.
Определены запасы прочности пера рабочей лопатки первой ступени компрессора высокого давления, с помощью кафедральной программы Statlop.exe.
Построена частотная диаграмма первой формы изгибных колебаний лопатки рабочего колеса компрессора высокого давления, с помощью кафедральной программы DСЦnlop.exe и определены опасные частоты вращения.
Определены запасы прочности диска первой ступени компрессора высокого давления, с помощью кафедральной программы DСЦsk_112.exe.
Произведен раiет замка рабочей лопатки, определены опасные сечения и запасы прочности.
Перечень условных обозначений
КНД - компрессор низкого давления;
КВД - компрессор высокого давления;
КПД - коэффициет полезного действия;
ТРДД - турбореактивный двухконтурный двигатель;
ВНА - входной направляющий аппарат;
КПВ - клапан перепуска воздуха;
КС - камера сгорания;
СА - сопловой аппарат;
ТВД - турбина высокого давления;
ТНД - турбина низкого давления;
НА - направляющий аппарат;
РК - рабочее колесо;
РВД - ротор высокого давления;
РНД - ротор низкого давления.
Введение
Среди прочих изделий, выпускаемых предприятиями тяжелого машиностроения, авиационные газотурбинные двигатели практически не имеют себе равных по наукоемкости конструирования, сложности технологических процессов производства, требовательности к качеству в эксплуатации и обслуживании. Специфика их применения на летательных аппаратах диктует повышенные требования к надежности и экономичности. Несмотря на многочисленные трудности экономического характера, Украина по прежнему входит в число государств - мировых производителей авиационной техники (в том числе - и авиационных ГТД), что, в свою очередь, свидетельствует о мощном научно-техническом потенциале нашего государства. Надежность силовых установок летательных аппаратов зависит, в первую очередь, от надежности отдельных деталей, узлов и агрегатов авиационного ГТД и его функциональных систем. Данная работа посвящена проектированию компрессора и изучению методики раiета его наиболее нагруженных деталей - лопаток и дисков рабочих колес. Компрессор - это лопаточная машина, предназначенная для сжатия рабочего тела (атмосферного воздуха) перед подачей его в камеру сгорания. Характеристики именно этого узла во многом определяют технические и эксплуатационные характеристики ГТД в целом. Среди прочих эксплуатационных характеристик, напрямую зависящих от качества компрессора, особое место занимает боевая живучесть силовой установки. Компрессор (особенно осевой многоступенчатый) - наиболее уязвимый узел в ГТД. На данный аспект следует обратить особое внимание в связи с тем, что в качестве прототипа выбран ТРДДФсм АЛ-31Ф, предназначенный для самолета Су-27. Работа состоит из шести разделов. В первой части работы будет краткое описание конструкции узла компрессора и основные сведения о двигателе.
Во второй части работы будет произведен раiет на прочность пера лопатки рабочего колеса первой ступени компрессора высокого давления. По данным раiетов будут построены графические зависимости, отражающие распределение суммарной нагрузки и запасов прочности по сечениям пера лопатки. Третий раздел посвящен раiету на прочность диска рабочего колеса первой ступени КВД. По данным раiетов будут построены графические зависимости, отражающие распределение окружной и радиальной нагрузки, а так же прочностных запасов по сечениям исследуемого диска. В четвертом разделе выполнен прочностной раiет лопаточного замка - замковой части лопатки и диска рабочего колеса. Будут расiитаны основные напряжения, действующие на лопаточный замок в процессе работы ГТД, а затем полученные данные будут сопоставлены с допустимыми нагрузками для материалов, из которых изготовляются детали этого узла . В пятом разделе выполнен раiет динамической частоты первой формы колебаний пера рабочей лопатки (наиболее опасной с точки зрения амплитуды), для которой ранее был выполнен прочностной раiет. По данным раiета, с учетом влияния частот колебаний возбуждающих сил, построена частотная диаграмма, по которой определены резонансные режимы работы данного узла ГТД . Шестой раздел посвящен раiету прочности и устойчивости внутреннего и наружного корпусов камеры сгорания. Определены нагрузки, действующие на эти детали, и запасы устойчивости конструкции . Заключение содержит наиболее важные выводы, полученные в ходе выполнения раiетов и проведенной работы.
1. Основные сведения о двигателе и описание конструкции компрессора высокого давления
Двигатель предназначен для установки на самолёт-истребитель. В состав силовой установки (СУ) самолёта входят два двигателя, они взаимозаменяемы и могут работать независимо друг от друга.
Двигатель имеет модульную конструкцию, обеспечивающую высокую технологичность сборки и позволяющую производить замену модулей при минимальном объёме регулировок и проверок. Модульность конструкции обеспечивает также возможность восстановления эксплутационных свойств двигателя путём замены отдельных модулей в условиях эксплуатации, а высокая контролепригодность способствует переходу к обслуживанию по техническому состоянию.
Конструкция компрессора Компрессор двигателя - осевой, двухкаска