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

18 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

24342. Развитие научного знания как смена типов научной рациональности доклассическая, классическая и неклассическая 207.5 KB
  В философии науки сложилась традиция выделения следующих типов научной рациональности и соответствующих научных картин мира: классической неклассической постнекдассической.из чего устроен мир как он движется Появляются также онтологические модели устройства мира в целом. Так в модели мира Анаксимандра в центре мира была Земля в форме цилиндра покрытая водой затем воздух и небесная сфера в форме трех вращающихся огненных колец: солнечного лунного звездного. У Гераклита центр мира тоже Земля а от нее к светилам распространялись...
24343. Признаки постнеклассического этапа развития науки (системные и информационный подход, приципы самоорганизации и универсального эволюционизма) 200.5 KB
  В основе системного подхода как методологии научного познания лежит исследование объекта как системы.Иванов писал что соответственно образуется ветвь онтологических определений системы которые трактуют её как объект реальности наделённый определёнными системными свойствами как целостность обладающую некоторой организующей общностью этого целого. Итак в процессе человеческой деятельности реализация принципа системности может идти по следующим направлениям: Исследуются реально существующие объекты рассматриваемые как системы на...
24344. Этические проблемы науки в конце 20 столетия (общечеловеческая и профессиональная этика, принцип «нейтральности» и ответственности ученого на примере биоэтики – клонирование и трансплантации органов) 175 KB
  197 Этика науки Как отмечалось ранее качественные изменения в развитии человечества в начале XXI века связанные с научнотехническим прогрессом отражаются на жизнедеятельности самого человека и приводят к последствиям глобального характера. Проблема взаимоотношения науки и этики решается в двух тесно связанных между собой аспектах: разработки профессиональной этики ученых и решения учеными вопроса о социальной ответственности научного сообщества за негативные последствия применения результатов научных исследований в практике....
24345. Экологическая этика и ее философские основания. Философия русского космизма. Учение о ноосфере 113.5 KB
  Что касается космистского мировоззрения то оно главным предметом своего познавательного и ценностного отношения делает взаимодействие человека и среды последняя понимается чаще всего как Космос. Спирин русский космизм как универсалистский тип миросозерцания отражающий бытие мира и человека в их единстве в нерасторжимой взаимосвязи микрокосма человека и микрокосма природы Казначеев В. Космопланетарный феномен человека: проблемы комплексного изучения. Хотя русский космизм внутренне исключительно разнообразен и включает полярные по...
24346. Сциентизм и антисциентизм как мировоззренческие позиции о роли науки в развитии общества. Наука и паранаука 95 KB
  В современной культуре отчетливо проявила себя дилемма: сциентизмантисциентизм что имеет непосредственное отношение к проблеме соотношения науки и искусства. Для сциентизма характерно преувеличение роли науки в познании окружающего мира и человека объявление ее вершиной развития культуры убеждение в ненужности других сфер культуры О. Противоположным сциентизму направлением мировозренческой ориентации является антисциентизм основанный на недоверии к возможностям науки и разума на критике научных методов познания.
24347. Роль науки в преодолении современных глобальных кризисов (экологический, энергетический, демографический, угроза локальных и ядерных воин) 141 KB
  Она представляет собой не просто окружающую среду которую можно рассматривать как поле для преобразующей деятельности человека а выступает единым целостным организмом в который включено человечество в качестве специфической подсистемы. Деятельность человека вносит постоянные изменения в динамику биосферы и на современном этапе развития техногенной цивилизации масштабы человеческой экспансии в природу таковы что они начинают разрушать биосферу как целостную экосистему. Третья проблема это проблема сохранения человеческой личности...
24348. Развитие науки как социального института (признаки, функции). Научные сообщества и их исторические типы 105.5 KB
  175 184 Понятие науки как социального института Научноисследовательская деятельность в обществе носит упорядоченный организованный характер. Цель и назначение науки как социального института производство и распространение знания разработка средств и методов исследования воспроизводство ученых и обеспечение выполнения ими своих социальных функций. В социологии в зависимости от методологических установок сформировались различные подходы к пониманию науки как социального института.
24349. Научные школы (функции, признаки, типы). Историческое развитие способов трансляции научных знаний (от рукописей до современного комп.) 142 KB
  Научные сообщества и их исторические типы: невидимый колледж научные школы. Другой распространенной формой неформального объединения ученых играющих заметную роль в развитии науки являются научные школы. В содержательном плане чаще всего для сторонников научной школы характерен особый подход к проблемам и методам познания.
24350. Наука и экономика (сущность научно-технического прогресса экономика как наука, экономика науки) 87 KB
  Инновационная экономика Одной из важных сфер функционирования науки как социального института является экономика. Термин экономика многозначен и включает в себя по крайней мере два класса явлений: а экономику как отрасль науки изучающую экономические отношения и народное хозяйство; б экономику как различные виды и отрасли производства народное хозяйство страны мирового сообщества отношения в этих сферах по поводу производства распределения и обмена. Непосредственная связь науки и экономики проявляется в экономике как научной...