ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Система перепуска воздуха из компрессора

1 2 34

Для устранения возможности появления помпажа при работе двигателя на пониженных числах оборотов применяется перепуск до 15 % воздуха из компрессора в атмосферу. Перепуск осуществляется через отверстия, выполненные за третьей ступенью компрессора, имеющие общую площадь 930 см².

Помпаж – срывной режим работы авиационного турбореактивного двигателя, нарушение газодинамической устойчивости его работы, сопровождающийся хлопками, резким падением тяги и мощной вибрацией, которая способна разрушить двигатель. Воздушный поток, обтекающий лопатки рабочего колеса, резко меняет направление, и внутри турбины возникают турбулентные завихрения, а давление на входе компрессора становится равным или бо́льшим, чем на его выходе. В зависимости от типа компрессора помпаж может возникать вследствие мощных срывов потоков воздуха с передних кромок лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора или же срыва потока с лопаток рабочего колеса и спрямляющего аппарата. Основным способом борьбы с помпажем является применение нескольких соосных валов в двигателе, вращающихся независимо друг от друга с различными скоростями вращения. Каждый из валов несет часть компрессора и часть турбины. Первая (от воздухозаборника) часть компрессора (компрессор низкого давления) соединяется с последней частью турбины (турбина низкого давления). Современные двигатели имеют в среднем около трёх валов. Валы более высокого давления вращаются с более высокими скоростями. Кроме этого для предупреждения помпажа в авиационных реактивных двигателях предусматривают поворотные лопатки спрямляющего аппарата компрессора и перепускные воздушные клапаны, которые сбрасывают избыточное давление на промежуточных ступенях компрессора двигателя.

Перепуском воздуха удается увеличить объемный расход воздуха через первые ступени и увеличить степень повышения давления этих ступеней. В результате осевая скорость на входе в компрессор увеличивается, и соотношение этой скорости с окружной скоростью приближается к расчетному, то есть первые ступени выводятся из режима помпажа. В связи с увеличением степени повышения давления первых ступеней объемный расход воздуха через последние ступени уменьшается. Это в свою очередь приводит к уменьшению осевой скорости, к повышению степени повышения давления и КПД последних ступеней. Таким образом, перезапуском воздуха добиваются такого соотношения осевой и окружной скоростей, чтобы на всех ступенях компрессора углы атаки в процессе разгона двигателя до его рабочих оборотов оставались в пределах расчетных. Это позволяет не только устранить помпаж, но и повысить КПД компрессора на нерасчетных режимах, облегчить выход двигателя на рабочие режимы и улучшить приемистость.

Конструктивно перепуск осуществляется следующим образом. На наружной поверхности корпуса компрессора выполнены буртики 1 (рис. 7), на которые ложится стальная лента 2, обеспечивающая плотное закрытие окон при выключении перепуска. При открытии окон перепуска лента поднимается над буртиками. Подъем ленты ограничен упорами 3. Упоры обеспечивают равномерный кольцевой зазор между лентой и корпусом при открытии перепуска и устраняют вибрации ленты. Концы ленты посредством приклепанных проушин 4 (см.рис.7) соединены со штоками 4 (рис.8) поршней пневмомеханизма. Цилиндр пневмомеханизма крепится кронштейном 5 (см. рис.7) к корпусу компрессора. Пружины 2 (см. рис.8), помещенные между поршнями, осуществляют открытие ленты. Закрытие ленты производится подачей сжатого воздуха под давлением 40 кг/см² в полости 3 цилиндра из системы управления лентой перепуска. При этом пружины сжимаются и лента плотно прилегает к буртикам 1 (см. рис.8).

Система управления лентой перепуска воздуха из компрессора обеспечивает автоматическое открытие ленты при скорости вращения ротора двигателя ниже 3700 об/мин и закрытие ленты при скорости вращения выше 3700 об/мин. Система управления лентой перепуска воздуха имеет также и ручное управление. При скорости вращения ротора двигателя ниже 3700 об/мин из полости 5 цилиндра (см. рис.8) выпускается воздух, пружины 2 раздвигают поршни, лента открывает окна и перепускает воздух в атмосферу. Рычаг на штоке замыкает контакт 4 и зажигает сигнальную лампочку на пульте управления в кабине летчика. В этом положении воздушный электромагнитный кран 5 выключен и золотник 6 под действием пружины 7 закрывает канал подвода сжатого воздуха из воздушного редуктора в полости 3 пневмомеханизма. Включением и выключением воздушного электромагнитного крана управляет центробежный датчик 8.

При скорости вращения ротора меньше 3700 об/мин центробежная сила грузиков датчика и сила натяжения пружины обеспечивают такое положение управляющего золотника 9, при котором он перекрывает доступ масла из канала 10 в полость мембранного усилителя 11. Под действием пружины мембранного усилителя 12 контакты микровыключателя 13 разомкнуты и ток в соленоид воздушного электромагнитного крана не подается.

При увеличении скорости вращения ротора двигателя выше 3700 об/мин грузики центробежного датчика расходятся, золотник 9 поднимается и перепускает масло в полость мембранного усилителя. Мембрана прогибается и выключает контакты микровыключателя. Ток поступает в соленоид воздушного электромагнитного крана, поршень которого занимает при этом положение, показанное на рис.8 и 9. Сжатый воздух от редуктора направляется в полости 3 цилиндра, обеспечивая закрытие ленты пропуска воздуха из компрессора.

В случае отказа центробежного датчика или при необходимости закрыть ленту перепуска на неработающем двигателе или при скорости вращении ротора менее 3700 об/мин имеется возможность ручного управления лентой. При этом, независимо от положения золотника центробежного датчика, ток пойдет в соленоид воздушного электромагнитного крана и произойдет закрытие ленты перепуска воздуха.

Корпус заднего подшипника

Корпус заднего подшипника состоит ив силового кольца 45 (см. рис.1) , внешнего конуса 46, лопаток спрямляющего аппарата восьмой ступени компрессора 47, внутреннего конуса 49, передней конической диафрагмы 50, задней конической диафрагмы 51 и стакана заднего подшипника 52. Силовое кольцо 45 по цилиндрическому пояску 53 центрируется относительно корпуса компрессора, и крепится к нему 48 болтами.

К силовому кольцу 45 приварен внешняя конус корпуса заднего подшипника 46. Силовое кольцо является внешним ободом спрямляющего аппарата восьмой ступени компрессора. Между внешним и внутренним ободами спрямляющего аппарата размещаются 80 спрямляющих лопаток. 40 лопаток выполнены из стали ЭИ-69, другие 40 лопаток из алюминиевого сплава ВД-17. Стальные лопатки включены в силовую систему двигателя и обеспечивают передачу усилий от передней конической диафрагмы 50 (воспринимающей усилия от заднего подшипника) к силовому кольцу 45. Лопатки из алюминиевого сплава в силовую систему не включены: между внешними полками этих лопаток и силовым кольцом имеются радиальные зазоры.

Как стальные, так и алюминиевые лопатки имеют цапфы с резьбой, при помощи которых: лопатки крепятся к внутреннему ободу спрямляющего аппарата 48. После того как лопатки закреплены на внутреннем ободе, производится обточка всего комплекса с целью обеспечения точной посадки с натягом комплекта стальных лопаток относительно внешнего обода спрямляющего аппарата.

Обточке подвергаются внешние полки стальных лопаток. Стальные и алюминиевые лопатки фиксируются относительно внешнего силового кольца радиальными штифтами 54, входящими в сверления, выполненные во внешних полках лопаток.

Ко внутреннему ободу спрямляющего аппарата 48 крепятся внутренний конус 49 и передняя коническая диафрагма 50. Передняя и задняя конические диафрагмы своими внутренними фланцами крептся к фланцу стакана заднего подшипника.

Постановка задней конической диафрагмы 51 вызвана тем обстоятельством, что жесткость одной передней диафрагмы 50 была недостаточна для восприятия осевого усилия (возникали значительные ее деформации).

Внешний и внутренний конусы 46 и 49 корпуса заднего подшипника, передняя 50 и задняя 51 диафрагмы выполнены из листовой стали марки AIТ.

Стакан заднего подшипника имеет вдоль образующих внутренней поверхности фрезерованные канавки, которые сделаны для улучшения циркуляции масла и лучшего охлаждения подшипников. Наличие этих фрезерованных канавок уменьшает также поверхность контакта между наружными обоймами шариковых подшипников и затрудняет тем самым подвод тепла от корпуса заднего подшипника к шариковым подшипникам.

Литература

1.Фельдман Е.Л. - Авиационный турбореактивный двигатель РД-3М-500. Транспорт,1968.

2. Скубачевский Г.С. – Авиационные газотурбинные двигатели. М.,1974.

3.Шерлыгин Н.А., Шахвердов В.Г. – Конструкция и эксплуатация авиационных газотурбинных двигателей. М.,1969.

4. Методические разработки по конструкции авиационных двигателей (кафедра «Конструкции авиадвигателей». МАИ, 1965-1975).

1 2 34