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

20 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

43224. Расчет транспортирующего конвейера 98 KB
  Определяем диаметр винта D конвейера. Диаметр винта определяем из формулы производительности. S шаг винта м; nчастота вращения вала винта об. мин; y коэффициент наполнения желоба винта.
43225. Реконструкция жилого дома исторической застройки 175 KB
  Наружные стены кирпичные. Так как усиление фундамента выполнено в виде железобетонной рубашки по всему периметру существующих фундаментов стен то вертикальная гидроизоляция фундаментов выполняется следующим образом: на зачищенное и просушенное основание под гидроизоляцию стены фундаментных рубашек наносится слой горячего битума по которому тут же наклеивают слой рубероида. Восстановление горизонтальной гидроизоляции между существующим фундаментом и кирпичной стеной включает три операции: Образование сквозной борозды в цокольной...
43226. Разработка программы реализующей игру «морской бой» 228 KB
  Алгоритмы реализации игры Реализацию программы я начал с того что описал базовый класс который будет содержать поля и методы общие для игрока и компьютерного оппонента назвав его Mtr. В обоих классах есть унаследованное от базового класса Mtr поле life по умолчанию равное 20 количество палуб как только у кого то из соперников оно становится равным 0 на экран выводится соответствующее сообщение о победе одного из игроков. Приложение 1 Некоторые детали программного кода Базовый класс Cmtr хранится в файле Cmtr.h ifndef MTR define...
43227. Проектирование здания столовой 700 KB
  Определение комплекса нагрузок на обрез фундамента. Проектирование фундамента мелкого заложения. Определение глубины заложения подошвы фундамента. Определение размеров подошвы фундамента.
43228. Динамический расчет двигателя ЗИЛ-130 285.5 KB
  Анализ всех сил, действующих в КШМ, необходим для расчета двигателя на прочность и определения нагрузок в подшипниках. Силы, действующие в КШМ, делятся на силы давления газов в цилиндре, силы инерции движущихся масс в механизме и силы трения, силы тяжести. В свою очередь силы инерции движущихся масс делятся на силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и силы инерции вращающихся масс. Также при этом проводится анализ уравновешенности двигателя и проводится расчет на прочность коленчатого вала.
43229. Модернизация планировочного решения жилого дома исторической застройки 94.5 KB
  Они располагаются вдоль здания и связываются между собой по верхним поясам. Для создания более выразительного архитектурного образа послужит надстройка мансарды что придаст фасаду разнообразие и лишит его однообразной прямолинейности. Фасады здания будут выполнен из облицовочных плит декоративного бетона что оживит окружающую территорию дома и не будет утомлять глаз. В результате обследования здания было выявлено что фундамент данного здания нужно усилить а также заменить конструкции напольного покрытия которые пришли в негодность.
43230. Реконструкция жилого дома исторической застройки 278.5 KB
  Прямоугольные Стены: наружные несущие кирпичные толщиной 640 мм что недостаточно по современным требованиям к теплоизоляции ограждающих конструкций внутренние несущие кирпичные толщиной 510мм ненесущие кирпичные толщиной 120250мм. Район строительства Зона влажности Самара 34 56 11 222 162 80 48 нормальная Выбор теплотехнических показателей строительных материалов и характеристик ограждающих конструкций Наименование материалов Условия эксплуатации ограждений Плотность кг Коэф.35 Плиты Rockwool модель FCDE BTTS Б 145...
43231. Организация производства алкидно–акрилового лака 46.93 MB
  Это позволило в частности решить проблему получения долговечных атмосферотермо и химстойких покрытий с высокими декоративными свойствами. Трехаппаратная схема реализации позволяет более полно использовать существующее в цехе оборудование а так же дает возможность использовать алкидный лак в качестве самостоятельного продукта. Применение этого материала позволит увеличить срок эксплуатации оборудования улучшить качество производимой продукции а так же упростит очистку реактора. Охлаждение осуществляется тем же самым теплоносителем...
43232. Реконструкция зданий и сооружений 56.5 KB
  Пояснительная записка к курсовому проекту на тему: Реконструкция зданий и сооружений Выполнил: студент Новиков К. В тоже время здания возводились из капитально огнестойких и долговечных конструкций обеспечивающих срок службы зданий 100125 лет. Единственной рациональной альтернативной сносу являются модернизация и реконструкция рассматриваемых зданий методами градостроительного преобразования и переустройства которые должны быть произведены с учётом экономических социально функциональных технических эстетических и...