гтд. ГТД 400 готовый (3). Авиационная техника и технологии
 Скачать 2.19 Mb.
|
СОДЕРЖАНИЕЗАДАНИЕ 4 Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте вопросов: 5 1.перечень таблицы 5 КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН 5 1.Типы применяемых авиационных ГТД 8 1.1.Редукторы воздушного судна Bombardier Dash 8-Q400 8 1.2.Назначение редукторов 18 1.3.Классификация редукторов 21 2.Анализ типов ГТД и перспективы их развития 28 2.1Цель и постановка задач увеличения ресурса редукторов ГТД с использованием двухфазной масловоздушной смеси 30 2.2Конструкция и особенности увеличения ресурса редукторов ГТД с использованием двухфазной масловоздушной смеси 36 3.Используемые редукторы ГТД с использованием двухфазной масловоздушной смеси на воздушных судах BombardierDash 8-Q400 41 3.1Увеличение ресурса редукторов ГТД с использованием двухфазной масловоздушной смеси 43 50 Рисунок 3.2 – Схема испытательного стенда – имитатора реальной опоры 50 1 – электродвигатель; 2 – привод; 3 – мультипликатор; 4 – рессора; 5 – датчик крутящего момента; 6 – установка 50 7) система подвода воздуха к опытной и технологической опорам; 50 8) система подачи масла к опытной и технологической опорам; 50 9) система откачки воздуха и масловоздушной смеси из опытной и технологической опор; 50 Стенд для испытаний опор ОАО «НПО «Сатурн» состоит из стендовых систем и сменяемых модулей под необходимые типоразмеры подшипниковых опор [65]. Стенд позволяет: 50 воспроизводить условия совместной работы элементов подшипниковой опоры: подшипника, уплотнения, упругого элемента 50 (беличьего колеса, вибропакета); 50 создавать осевую нагрузку до 3000 кг и радиальную до 500 кг; 50 достигать частоты вращения ротора модуля до 35000 об/мин с 50 погрешностью регулирования ±50 об/мин при мощности машинной линии до 55 кВт, передаваемой на ротор модуля; 51 нагнетать воздух, наддувающий опору, температурой до 350° С; 51 обеспечивать расход масла до 25 л/мин при температуре до 120° С и чистотой фильтрации до 40 мкм, 16 мкм и 5 мкм; 51 анализировать износ элементов подшипниковой опоры и траекторию движения ротора модуля; 51 Модульное оборудование расположено в трех комнатах. В первой комнате находится пультовая, а во второй – установка, подключенная к системам стенда, в третьей – машинное отделение. В пультовой располагается система контроля, с помощью которой оператор следит за параметрами систем стенда, обеспечивающих испытания. На мониторах фиксируются текущие значения параметров систем с ведением электронного протокола испытаний (частота опроса систем равна 4 секунды). Например, имеющийся уровень масла в баке, осевая и радиальные нагрузки на подшипники, температура воздуха в полости масляного картера опоры. В пультовой отдельно вынесены дисплеи с показаниями моментомера, расходов воздуха и масла через магистрали. В помещении с модулем находятся масляная система и машинная линия, система анализа частиц износа Metalscan в магистрали слива масла из опытной опоры. 51 Обработка данных система анализа частиц Metalscan выполняется электроникой устройства управления. Как только частица была обнаружена, классифицирована и измерена, эта информация поступает в счетчики, которые хранят информацию об общем количестве частиц такого типа. Данные разделены на 16 категорий по размерам для каждого типа. Данные хранятся в энергонезависимой флэш-памяти, сохраняющей информацию даже при прекращении подачи электропитания. 51 Функции у программного обеспечения MetalSCAN следующие: запрос текущих значений количества частиц и их суммарной массы; маркирование по времени и хранение данных (для построения графиков), а также представление индексов состояния машинного оборудования, которое включает в себя: 51 общую обнаруженную массу; 51 количество обнаруженных частиц для каждой предустановленной группы масс; 51 размер обнаруженных частиц; 51 сравнение индексов состояния с существующими пределами; 51 выдачу сигналов предупреждения/тревоги; 52 отображение текущих данных подсчета частиц и таблиц массы; 52 отображение временных графиков закономерностей подсчета и измерения массы частиц; 52 отображение распределения частиц по размеров в виде гистограммы; 52 мониторинг и отображение состояния системы MetalSCAN. 52 Текущие показания подсчета фиксируют, сколько частиц в каждой предустановленной группе размеров отмечено с момента последнего сброса. 52 Сюда включается промежуточная сумма обнаруженных частиц и 52 распределение их по размерам. 52 В качестве исходных данных были использованы результаты эксперимента, проведенного на технологической части испытательного модуля 52 – имитатора опоры ГТД (рисунок 3.3). 52 52 Рисунок 3.3 – Конструкция технологической части испытательного модуля 52 Схема ее работы выглядит следующим образом: через три форсунки, расположенные в наружном корпусе 5, осуществлялась подача масла под распределительную гайку 8. Две форсунки, расположенные в наружном корпусе 5, подают масло под распределительную гайку, третья форсунка подает масло непосредственно под сепаратор шарикового подшипника. Для охлаждения и смазки подшипника использовалось только масло, подаваемое под сепаратор, так как в нижней обойме подшипника отсутствовали отверстия для подачи масла через вал. Подача масла под распределительную гайку была использована для обеспечения необходимого объема жидкости, присутствующего в масляном картере. Через штуцеры 1 и 2 осуществлялся наддув лабиринтных уплотнений постоянным расходом воздуха, через окна 3 и 4 осуществлялся сброс воздуха в соседние полости. Суфлирование масляного картера осуществлялось через штуцер 6, откачка масловоздушной смеси производилась через штуцер 7. 53 При испытаниях использовался подшипник 85-276212Р1, который имел следующие параметры [66]: внутренний диаметр по внутреннему кольцу (d) – 60 мм, наружный диаметр по наружному кольцу (D) – 100 мм, ширина подшипника по внутреннему кольцу (B) – 22 мм, максимальная грузоподъемность – 58000 Н, максимальная скорость с использованием жидкой смазки – 9500 мин-1, вес подшипника – 1,02 кг (рисунок 3.4). 53 53 Рисунок 3.4 –Подшипник 85-276212Р1 53 Измерение температур вращающихся деталей демонстратора опоры выполняется через ртутный токосъёмник, подключаемый к модулю (рисунок 3.1). В данных экспериментальных исследованиях контролировалась температура наружного кольца подшипника для недопущения его перегрева и выхода из строя. Термопары устанавливались в корпусе подшипника. 54 Методика получения экспериментальных данных 54 Методика получения экспериментальных данных выглядит следующим образом (рисунок 3.5): испытания для каждого режима выполняются отдельно. Подключаются все системы стенда. На первом этапе включается подача воздуха на наддув лабиринтных уплотнений, суфлирование и насос откачки. Далее включается подача масла и производится выход на режим по оборотам ротора. После работы в течение 5 минут на каждом режиме, одновременно перекрывается подача масла в маслокартер, слив масла и суфлирование воздуха картера технологического подшипника в течение 1 секунды, останавливается ротор модуля в течение 10 секунд. Отключается подача масла и воздуха к картеру опытного подшипника. Подача воздуха на наддув лабиринтных уплотнений не прекращается. Сливается масло из масляного картера технологической опоры, после этого отключается подача воздуха на наддув лабиринтных уплотнений. Слитое масло взвешивается с точностью до 0,1 грамма. 54 Аналогичная методика испытаний была описана в главе 2. Результатом эксперимента является объем масла, стационарно присутствующий во время работы установки на режиме. Анализ зависимости объема слитого масла от режимных параметров эксперимента позволяет выявить закономерности, влияющие на объем масла, присутствующий во время работы установки на режиме, а в случае испытания различных геометрий маслокартера проводить выбор конструкции – наименьший объем масла свидетельствует о наилучшем отводе масла из маслокартера. В работе утверждается, что стационарный объем масла VR хоть и является косвенным измерением, однако он показывает насколько плохо или хорошо работает маслосборник. Сравнение эксперимента с результатами расчётов позволяет провести верификацию программного комплекса ANSYS FLUENT и определить погрешность расчёта для реальной задачи. 54 55 Рисунок 3.5 – Схема измерения стационарного объема масла 56 Процесс окисления большинства органических соединений экзотер- мичен, даже небольшой перегрев может стимулировать реакцию глубокого окисления масла. Поэтому основные изменения масла происходят в зонах наиболее высоких температур — в узлах опоры трансмиссии двигателя и др. При этом происходит как изменение свойств самого масла, так и образование лако- и коксообразных отложений на горячих деталях маслосистемы, что может привести к забивке фильтров и жиклерных отверстий, перегреву подшипников и т.п. Все это снижает надежность работы авиационных ГТД. 57 Заключение 67 Список сокращений и условных обозначений 68 |