39567

Проект компрессора высокого давления с гладкой проточной частью для ТРДД с тягой 140 кН

Отчет о прохождении практики

Производство и промышленные технологии

Описание конструкции КВД 7 3.Описание конструкции КВД. КВД осевой левого вращения восьмиступенчатый приводится во вращение турбиной газогенератора. КВД состоит из следующих узлов: входного направляющего аппарата ВНА; корпуса с направляющим аппаратом 1 ст.

Русский

2013-10-07

1.34 MB

15 чел.

Министерство образования РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Кафедра Авиационные двигатели

ОТЧЕТ

о прохождении преддипломной практики

Студент гр. АД-08-1

Бусыгин А.В.

Руководитель практики

Воронов Л.В.

Руководитель практики от предприятия

    Семериков И.А.

Пермь 2013
Содержание

Введение 3

1.Конструктивные особенности двигателя ПД-14 4

2.Описание конструкции КВД 7

3.Содержание основных частей пояснительной записки выпускной                              квалификационной работы 10

4.Заключение 12

  


Введение

Преддипломная практика проходила в КО-2901 ОАО «Авиадвигатель». КО-2901 является ведущим отделом по разработке нового двигателя для ближне-среднемагистрального самолета МС-21-300, служащего для перевозки 180 пассажиров, багажа, почты, грузов на ближних и средних авиалиниях протяженностью до 5000 км. Начало разработки двигателя с 2007 г., предполагаемая сертификация планируется в 2015 г. Для проектирования двигателя используются новейшие технологии для расчета и разработки конструкторской документации, создается геометрическая модель всего двигателя по официальной компоновке технического предложения. Основа двигателя высокоэффективный малоступенчатый газогенератор пятого поколения.

Одной из основных поставленных задач преддипломной практики является подбор материала для выполнения выпускной квалификационной работы по теме «Проект компрессора высокого давления с гладкой проточной частью для ТРДД с тягой 140 кН»


  1.  Конструктивные особенности двигателя ПД-14

Двигатель ПД-14 является турбореактивный, двухконтурный, двухроторный, с раздельным истечением потоков из наружного и внутреннего контуров.

Для проектирования двигателя используются новейшие технологии проведения газодинамических расчетов, разработки конструкторской документации, а также технологии производства. Основой двигателя является высокоэффективный малоступенчатый газогенератор пятого поколения.

Накопленный опыт и большой научно-технический задел позволяют
ОАО «Авиадвигатель» проектировать новый двигатель пятого поколения, отличающийся от своих предшественников по ряду параметров. Это, прежде всего, улучшенные характеристики по надежности, высокая экономичность, малые размеры и вес двигателя.

Двигатель представляет собой двухвальный ТРДД с подпорными ступенями на валу НД, реверсивным устройством в наружном контуре (рис.1).

Компрессор НД  включает вентилятор и 3 подпорные ступени.

Вентилятор – бесполочный широкохордный, с лопатками полой конструкции.

Для обеспечения необходимых запасов устойчивости предусмотрено устройство перепуска воздуха за КНД.

Спрямляющий аппарат и стойки разделительного корпуса расположены отдельно.

Компрессор ВД – осевой, левого вращения, восьмиступенчатый, приводится во вращение турбиной газогенератора.

Камера сгорания – кольцевая, однозонная, с двухрядным расположением форсунок, обеспечивающая требованиям по выбросу вредных веществ.

Турбина ВД – двухступенчатая с охлаждаемыми сопловыми и рабочими лопатками  обеих ступеней. Вторая рабочая лопатка без бандажной полки. Опора ротора ТВД располагается между турбинами ВД и НД.

Турбина НД – шестиступенчатая. Ротор барабанно-дискового типа.

Промежуточный корпус состоит из двух кольцевых обечаек, образующих проточную часть внутреннего контура ТРДД. Во внутренней обечайке корпуса промежуточного размещается центральный привод. В качестве материала для корпуса промежуточного и корпуса центрального привода приняты титановые сплавы.

Тип системы автоматического управления, топливопитания и контроля (САУ и К)  полностью электронная двухканальная, без резервного гидромеханического регулятора.

В состав мотогондолы входят: воздухозаборник; капот мотогондолы; капот газогенератора; реверсивное устройство; наружное сопло; системы, обслуживающие мотогондолу. РУ решетчатого типа, конструктивно расположено в хвоствой части мотогондолы за створками мотогондолы и объединено с наружным соплом  двигательной установки.

В состав узлов внешних систем входят: привод ВНА, воздушные клапаны и заслонки, топливные и воздушные фильтры, агрегаты дренажной системы, трубопроводные коммуникации.


Рис. 1. Двигатель ПД-14


2.Описание конструкции КВД.

За прототип выбираем компрессор высокого давления двигателя ПД-14 (рис.1).

КВД осевой, левого вращения, восьмиступенчатый, приводится во вращение турбиной газогенератора. КВД состоит из следующих узлов: входного направляющего аппарата (ВНА); корпуса с направляющим аппаратом 1 ст.; корпуса КВД среднего; корпуса перепуска и отборов КВД; кольца подвески; ротора. Конструкция КВД показана на рисунке 2.

Ротор газогенератора – общий для КВД и ТВД, с шариковым подшипником на передней опоре и роликовым на задней (расположен за ТВД).

Для обеспечения устойчивой работы КВД во всем диапазоне эксплуатационных режимов и снижения вибронапряжений лопатки ВНА и НА 1 ступени выполнены поворотными. Поворот лопаток ВНА и НА 1 ступени осуществляется по заданной программе системой управления механизацией КВД.

Входной направляющий аппарат (ВНА) с поворотной выходной кромкой устанавливается на входе в КВД и служит для направления потока воздуха на лопатки первого рабочего колеса. ВНА состоит из наружного и внутреннего колец, направляющих лопаток с закрепленными на них рычагами. Лопатки ВНА изготовлены из титанового сплава и закреплены в наружном и внутреннем кольцах в сферических опорах и поворачиваются вокруг своей продольной оси с помощью кольца привода ВНА, соединенного шарнирно с рычагами на лопатках.

Корпус с НА 1 ст. разъемный, имеет горизонтальный разъем. В корпус устанавливается консольный НА 1 ст., направляющие аппараты 2 и 3 ступеней также выполнены консольными.

Спрямляющий аппарат 8 ступени разворачивает закрученный лопатками рабочего колеса 8 ступени воздух до осевого направления перед его поступлением в камеру сгорания. СА 8 ступени двухопорный, с расширяющимся каналом от выходной кромки, закреплён на корпусе камеры сгорания.   

Над рабочими лопатками 2…8 ступеней и над задней частью рабочей лопатки 1 ступени нанесено истираемое покрытие, позволяющее минимизировать рабочие радиальные зазоры и исключить возможность титанового пожара.

Ротор КВД состоит из восьми рабочих колес. Рабочее колесо
1 ступени соединено с помощью болтового соединения со сварной секцией 2…4 ступеней. Секция рабочих колес 2…4 ступеней соединена с никелевыми дисками последних ступеней с помощью болтового соединения на  диске 5 ступени, составляя жесткий единый узел. Рабочие лопатки 7 и 8 ступеней расположены на одном ободе диска. Рабочее колёсо 6 ступени и сдвоенное рабочее колесо 7 и 8 ступеней соединены между собой с помощью сварки. Диски 1…2 ступеней выполнены заодно с лопатками (моноколеса). Каждое из рабочих колес с 3 по 8 ступень состоит из диска и лопаток, закрепленных в диске кольцевыми замками.

Моноколеса 1…2 ступеней выполнены из титанового сплава; лопатки рабочие 3…8 ступеней и вал КВД – из железоникелевого сплава; диски 3…8 ступеней выполнены из никелевого сплава.  

Для снижения уровня виброперегрузок корпусов газогенератора опора шарикоподшипника выполнена упруго-демпферной.


Рисунок 2 – Конструкция КВД  перспективного двигателя

Рисунок 2 –

3.Содержание основных частей пояснительной записки выпускной квалификационной работы

3.1 Общая часть

В данном пункте будет рассмотрен анализ конструктивных схем двигателей класса тяги 120…180 кН, а именно, ТРДД ПД-14ОАО «Авиадвигатель», редукторный ТРДД PW-1000Pratt & Whitney, RB-282 – Rolls-Royce.

Также будет представлен анализ вариантов конструктивных схем компрессоров высокого давления, разработана конструктивная схема КВД для двигателя тягой 140 кН.  

Предстоит выполнить расчет газодинамических параметров КВД.

3.2 Специальная часть

В специальной части будет представлена разработка конструкции КВД с плавной проточной частью и консольным креплением лопаток направляющего аппарата 1-й ступени. Будет подробное обоснование конструктивной схемы узла, проработка конструкции статора и ротора.

Также в специальной части будут произведены следующие расчеты:

  1.  Расчет на статическую прочность рабочей лопатки 2-й ступени КВД;
  2.  Расчет на статическую прочность промежуточного диска КВД;
  3.  Расчет крепления НЛ 1-й ступени КВД;
  4.  Расчет рабочей лопатки 2-й ступени КВД на колебания.

3.3 Технологическая часть

   В данном пункте будет рассмотрена деталь ‒ рабочее колесо 1-й ступени компрессора высокого давления (моноколесо) для турбореактивного двигателя тягой 140 кН.  Произведен анализ технологичности моноколеса. Разработка эскизного маршрута изготовления рабочего колеса 1-й ступени КВД.

Также будет выполнен расчет припусков на обработку и режимов резания для нескольких операций.

3.4 Организационно-экономическая часть.

В данном разделе будет представлен расчет себестоимости производства промежуточного диска КВД.

3.5 Раздел по охране труда и безопасности жизнедеятельности.

В данном пункте будет произведена оценка безопасности жизнедеятельности пассажиров самолета путем анализа надежности и отказобезопасности узла КВД ТРДД.

3.6 Графическая часть

- Продольный разрез узла;

- чертеж рабочего колеса 1-й ступени КВД;

- чертеж промежуточного диска;

- результаты расчета на статическую прочность промежуточного диска;

- результаты расчета на статическую прочность рабочей лопатки 2-й ступени КВД;

- результаты расчета на колебания рабочей лопатки 2-й ступени КВД;

- результаты расчета на прочность направляющей лопатки 1 ступени КВД;

- плакат по БЖД;

- плакат по экономике.


Заключение

За время прохождения преддипломной практики мною был собран материал для выполнения выпускной квалификационной работы по теме «Проект компрессора высокого давления с гладкой проточной частью для ТРДД с тягой 140 kH». Полученного материала достаточно для выполнения выпускной квалификационной работы, которая будет состоять из графических документов (чертежей и графиков) и пояснительной записки, состоящей из пяти основных разделов:

- общая часть;

- специальная часть;

- технологическая часть;

- организационно экономический раздел;

- раздел по безопасности жизнедеятельности.

Кроме того, за время прохождения практики в конструкторском отделе в подразделении выполнял конструкторские работы в программе «AutoCAD» и «NX», а именно занимался разработкой компоновочного чертежа газогенератора с двигательным промежуточным корпусом.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21116. Образотворче мистецтво у XIV – першій половині XVII ст 28.59 KB
  Образотворче мистецтво у XIV – першій половині XVII ст. У фресковий розпис проникають народні й світські мотиви пов’язані з раннім Ренесансом хоча в цілому пам’ятки монументального фрескового живопису XIV середини XVI ст. У цілому ж до середини XVI ст. З XVI ст.
21117. Театральне мистецтво і музична культура доби пізнього Середньовіччя (XIV - перша половина XVII ст.) 15.84 KB
  Театральне мистецтво і музична культура доби пізнього Середньовіччя XIV перша половина XVII ст. Театральне мистецтво. Зароджується також театральне мистецтво. Розвиваються народні ігри та мистецтво скоморохів виконавців і творців розважальної усної поезії музичного фольклору.
21118. Освіта у другій половині XVII – XVIII ст. 21.54 KB
  періодично то набував то втрачав статус академії доки цей статус не було остаточно затверджено 1701 р. Студенти Київської академії здебільшого йшли до війська пожежі та військова руїна нищили шкільні будинки та надані маєтності. починається новий розквіт діяльності академії який свого апогею досягає на межі століть. У стінах Академії відбуваються численні публічні диспути з різних наук затверджується звичай рекреацій культурномистецьких свят з виставами та іграми приуроченими до завершення навчального року.
21119. Література у другій половині XVII – XVIII ст. 26.69 KB
  Література у другій половині XVII – XVIII ст. Розвиток літератури протягом другої половини XVII першої половини XVIII ст. Так званий леонінський вірш що поширився у XVIII ст. В кінці XVIII ст.
21120. Козацькі літописи (друга половина XVII - XVIII ст.) 17.41 KB
  Літописом Самовидця назвав цей твір Пантелеймон Куліш бо неназваний автор вважається що ним був представник козацької старшини Роман Ракушка став очевидцем подій від початку Визвольної війни і до 1702 р. Цей твір має не лише історіографічну а й значну літературну вартість. Але й недописаний твір складається з чотирьох томів які систематично охоплюють події 16481700 рр. Твір написано емоційно образною книжною українською мовою з використанням народної фразеології поетичних творів українських авторів.
21121. Філософія у другій половині XVII - XVIII ст. Творчість Г. С. Сковороди 17.36 KB
  Сковороди Певний внесок зробив Ф. Феноменальним явищем в історії української культури була творчість Григорія Савича Сковороди 17221794. Характерним для філософської позиції Сковороди є широке використання мови образів символів а не чітких раціоналістичних понять які не в змозі відповідно розкрити сутність філософської та життєвої істини. Тому заклик Сковороди пізнай себе означає в нього пізнати Бога в собі у глибині свого єства.
21122. Архітектура у другій половині XVII - XVIII ст. 18.21 KB
  спостерігається співіснування та переплетіння різних стилів з виразним домінуванням стилю бароко. знаменує розквіт нового своєрідного стилю який носить назву козацьке бароко. Це найменування покликане підкреслити що в Україні архітектура бароко набуває своєрідних мистецьких форм і національного колориту. Однією з перших споруд у стилі козацького бароко була Миколаївська церква на головному міському майдані у Ніжині 16681669 центрі одного з найбільших козацьких полків.
21123. Живопис у другій половині XVII - XVIII ст. 17.62 KB
  Для українського барокового живопису визначальним став виразний вплив фламандської аристократичної школи Рубенса захоплення якою докорінно змінило попередні національні традиції. Разом з тим стилістика українського живопису цього періоду є досить різноманітною і нерівноцінною за майстерністю. Найвідомішими зразками київської школи монументального живопису є розписи Успенського собору й Троїцької надбрамної церкви у КиєвоПечерській лаврі яким притаманні м'яка пастельна форма письма чуттєвість округла плавність ліній що налаштовують...
21124. Музична культура у другій половині XVII - XVIII ст. 20.11 KB
  В КиєвоМогилянській академії існував хор студентів числом до 300 осіб. Відтоді одяг студентів Київської академії став своєрідною уніформою церковних півчих по всій Російській імперії особливо по архієрейських хорах. Березовський почав складати інструментальні композиції ще під час навчання у Київській академії якими вже тоді звернув на себе увагу. Через Глухівську музичну школу він потрапляє до придворної капели а звідти був відправлений до Болонської музичної академії в Італії де навчався у відомого музичного теоретика Мартіні в якого...