Студенческий сайт КФУ - ex ТНУ » Учебный раздел » Учебные файлы »Производство и технологии

Авиационный винтовентиляторный двигатель

Тип: курсовая работа
Категория: Производство и технологии
Скачать
Купить
Расчет на прочность и устойчивость пера лопатки и диска рабочего колеса, лопаточного замка и корпуса камеры сгорания. Определение динамики первой формы колебаний пера лопатки. Описание конструкции узла компрессора низкого давления авиационного двигателя.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

"Харківський авіаційний інститут"

Кафедра 203

УДК 629.735

Інв. №

Авіаційний ГВИНТОВЕНТИЛЯТОРНЫЙ двигун

Пояснювальна записка до курсового проекту

з дисципліни "Конструкція та проектування АД та ЕУ"

ХАІ.203.242.11В.100117.09002222 ПЗ

прочность перо лопатка компрессор двигатель

2011

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

"Харківський авіаційний інститут"

Кафедра 203

ЗАВДАННЯ

до курсового проекту

студенту ____

(прізвище, ім'я, по батькові)

1 Тема курсового проекту Спроектувати вузол компресора високого тиску ТВВД для військово-транспортного літака з потужністю Nе=10390кВт.

Вихідні дані: к

2 Зміст пояснювальної записки (перелік запитань, які входять у розробку):

Розрахунок на міцність робочої лопатки, диску, замка лопатки і камери згоряння.

3 Перелік графічного матеріалу (з точним указанням обов'язкових креслень):

Креслення загального виду компресора високого тиску, робоче креслення зубчатого вінця.

4 Дата видачі завдання:

5 Дата подання закінченого проекту:

Керівник

(підпис)

Завдання прийняв до виконання

(дата, підпис студента)

РЕФЕРАТ

Курсовой проект: пояснительная записка 36с., 11 рисунков, 4 таблицы, 6 источников, 1 приложение.

Разработан компрессор высокого давления, произведены прочностные расчеты 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 Dinlop.exe и определены опасные частоты вращения.

Определены запасы прочности диска первой ступени компрессора высокого давления, с помощью кафедральной программы Disk_112.exe.

Произведен расчет замка рабочей лопатки, определены опасные сечения и запасы прочности.

ЛОПАТКА, КОМПРЕССОР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, ЗАМОК ТИПА "ЛАСТОЧКИН ХВОСТ", ХВОСТОВИК, ПЕРО, ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА, НАПРЯЖЕНИЯ, ЗАПАС ПРОЧНОСТИ, ДИСК.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень условных обозначений

Введение

1. Описание конструкции двигателя

2. Расчет на прочность рабочей лопатки первой ступени компрессора высокого давления

2.1 Нагрузки, действующие на лопатки

2.2 Допущения, принимаемые при расчете

2.3 Основные расчетные уравнения на растяжение и изгиб рабочих лопаток и определение запасов прочности

2.4 Цель расчета

2.5 Исходные данные

2.6 Машинный счёт

3. Расчет на прочность диска рабочего колеса КВД

4. Расчет замка крепления рабочей лопатки компрессора

5. Расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки рабочего колеса компрессора высокого давления

6. Расчет деталей камеры сгорания на прочность

Заключение

Перечень ссылок

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВ - винтовентилятор;

КНД - компрессор низкого давления;

КВД - компрессор высокого давления;

КПД - коэффициет полезного действия;

ТВВД - турбовинтовентиляторный 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 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 конструкций.

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 изучению методики расчета наиболее нагруженных деталей ступеней роторов компрессора - 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.

Работа состоит из шести разделов. В первой части работы рассмотрен расчет на прочность пера лопатки рабочего колеса первой ступени компрессора высокого давления. По результатам расчетов построены графические зависимости, отражающие распределение суммарной нагрузки и прочностных запасов по сечениям пера лопатки. При этом нагрузка и запасы прочности оптимально распределены по сечениям в соответствии с методическими указаниями [1,2].

Второй раздел посвящен расчету на прочность диска рабочего колеса первой ступени КВД. По результатам расчетов построены графические зависимости, отражающие распределение окружной и радиальной нагрузки, а также прочностных запасов по сечениям исследуемого диска. При этом нагрузка и запасы прочности оптимально распределены по сечениям в соответствии с методическими указаниями [1,3].

В третьем разделе выполнен прочностной расчет лопаточного замка - замковой части лопатки и диска рабочего колеса. Рассчитаны 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 [4].

В четвертом разделе данной работы выполнен расчет динамики первой формы колебаний пера рабочей лопатки (наиболее опасной с точки зрения амплитуды), для которой ранее был выполнен прочностной расчет. По данным расчета с учетом влияния частот колебаний гармоник возбуждающих сил построена частотная диаграмма, по которой определены резонансные режимы работы данного узла ГТД [5].

Пятый раздел посвящен расчету прочности и устойчивости внутреннего и наружного корпусов камеры сгорания. Определены нагрузки, действующие на эти детали и запасы устойчивости конструкции [1].

В шестой части работы представлены основные сведения о двигателе-прототипе и краткое описание конструкции узла компрессора низкого давления проектируемого двигателя.

Заключение содержит наиболее важные выводы, полученные в ходе выполнения расчетов и проведенной работы.

1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ

Проектируемый двигатель является трехвальным, винтовентиляторным, состоит из двухрядного винтовентилятора, дозвукового входного устройства, двухкаскадного газогенератора (каскада низкого давления и каскада высокого давления), турбины винтовентилятора и выходного устройства.

Винтовентилятор двухрядный, соосный противоположного вращения. Передний винтовентилятор имеет 8 лопастей, поглощающих максимум мощности и создающих максимальную тягу. Задний винтовентилятор имеет 6 лопастей. Лопасти винтовентилятора выполнены из прогрессивных композиционных материалов, имеют малую относительную толщину профиля и резко выраженную саблевидную кривизну направляющей кромки, которая имеет электрическую противообледенительную полоску и неистираемое покрытие. Винтовентилятор обеспечивает высокий КПД на высокоскоростном крейсерском режиме, и улучшенные акустические характеристики.

Воздухозаборник кольцевой, его ось совпадает с осью двигателя и редуктора. Во входном устройстве находится 8 стоек через которые проходят приводы к агрегатам и трубопроводы различных систем двигателя. К лобовому картеру крепится редуктор, который утоплен в нем почти наполовину, а так же коробка приводов с некоторыми агрегатами.

Редуктор двигателя однорядный планетарный дифференциального типа, расположен в передней части двигателя. Редуктор уменьшает обороты ТВ в 8,394 раза и передает на передний ВВ 56% мощност...

Другие файлы:

Авиационный мотор АМ-42
Микулин АМ-42 — советский поршневой авиационный двигатель. Был переработанной модификацией АМ-38Ф. АМ-42 использовался на самолётах Ил-1, Ил-8 и Ил-10...

Авиационный турбореактивный двигатель РД-3М-500

Двигатель НК-86. Руководство по технической эксплуатации. Книга 1
НК-86 (в ходе разработки назывался НК-8-6) — авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД), разработанный на Куйбышевском моторном завод...

Двигатель НК-86. Руководство по технической эксплуатации. Книга 2
НК-86 (в ходе разработки назывался НК-8-6) — авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД), разработанный на Куйбышевском моторном завод...

Авиационный турбовинтовой двигатель АИ-24ВТ
Ивченко-Прогресс. Основные сведения. Подготовка к полету. Регулирование. Замена агрегатов. Замер часовых расходов....