Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей под ред. Хронина Д. В. (1014169), страница 97
Текст из файла (страница 97)
Гораздо лучшей термостабильностью и эксплуатационными свойствамн обладает синтетическое масло Б-ЗВ, единое для вертолетных ГТД и их редукторов, а также синтетическое масло ВНИИНП-7, предназначенное для смазки ТВД. Сравннтельные характеристики указанных масел приведены в табл. 11.4. Как видно из таблицы, синтетические масла Б-ЗВ и ВНИИНП-7 имеют весьма низкую температуру застывания и гораздо меньшую вязкость при отрицательных температурах, чем масла органического происхождения. Прокачиваемость масла серьезно ухудшается при вязкости 5000 мма/с, поэтому смеси масел СМ-4,5 не могут применяться при температурах ниже — 25 'С, а СМ-11,5 — ниже — 5 "С без предварительного подогревания масла.
Вопросы для самоконтроля 1'. В чем состоит необходимость применения редукторов в конструкции ТВД и вертолетных ГТД? 2. Назовите основные характеристики авиационных редукторов. 3. Каким образом выбирается передаточное отношение авиационного редуктора? 4. Какие характеристики зубчатой передачи огределиют ее габаритные размеры н конструкционную массу? 5. Объясните яеобходимосаь применении ИКМ в авиационных редукторах. 6.
Принцип работы роликовой МОХ и необходимость ее применения в конструкции редукторов вертолетных ГТД. ГЛАВА 12 СИСТЕМА СМАЗКИ, ПРИВОДЪ| АГРЕГАТОВ Шариковые и роликовые подшипники опор роторов и приводов ГТД испытывают в авиационных двигателях высокие нагрузки в условиях повышенных рабочих температур и требуют для обеспечения своей работоспособности надежного смазывания и охлаждения. Помимо подшипников качения, в конструкции любого двигателя имеется немало нагруженных элементов, требующих смазывания. Это зубья шестерен, шлицы рессор, сферические элементы соединительных муфт.
Их смазывание необходимо для снижения потерь мощности на трение, повышения надежности их работы. Масло отводит тепло, уносит продукты изнашивания с трущихся поверхностей, уменьшает трение и изнашивание деталей, предохраняет поверхности от наклепа. 12.1.1. Технические требования к системе смазки Наряду с общими техническими требованиями к ГТД, такими, как требование малой массы, высокой надежности, живучести, унификации агрегатов и деталей, нужно выполнить следующие требования, непосредственно относящиеся к системе смазки: — обеспечить на всех режимах работы ГТД, высотах и скоростях полета летательного аппарата, включая возможные эволюции, потребную прокачку масла(л/мин) с температурой входного масла не выше предельной заданной; — не допускать перерывов, даже кратковременных, в подаче масла к предусмотренным местам смазывания; — обеспечить высотность маслосистемы не менее статического потолка летательного аппарата; — расход масла, теряемого с выходящим воздухом при суфлировании масляных полостей, с учетом потерь через маслоуплотнения, должен быть минимальным, не превышающим установленную для данного ГТД норму.
Требования к конструкции ГТД, связанные с системой смазки: — в масляных полостях следует избегать контактов малоподвижных объемов масла с сильно нагретыми поверхностями деталей во избежание коксования масла; 523 — не допускать попадания масла или его паров в систему отбора возуха для нужд летательного аппарата на всех режимах работы, включая переменные режимы и стоянку; — конструкция, технология изготовления, сборки и испытаний узлов и деталей, входящих в маслосистему двигателя, должны обеспечивать чистоту масла, регламентированную ГОСТ; — в системах трубопроводов не должно быть сифонных колен и застойных карманов; слив масла из системы должен быть полным; магистрали должны иметь минимальное число соединений в доступных местах; — необходимо создать возможность удобных подходов для быстрой заправки системы маслом под давлением, слива масла, контроля уровня масла для определения его количества в баке, а также для замены отдельных агрегатов и их регулировки при необходимости; — необходимо обеспечить контролеспособность маслосистемы, что заключается в возможности оценки ее работоспособности перед полетом и в полете как визуально, так и посредством системы автоматизированного контроля.
12.1.2. Устройство системы смазки Применяются две принципиальные схемы смазки ГТД: — циркуляционная, в которой все масляные полости являются замкнутыми и масло используется многократно для смазывания и охлаждения деталей, вновь возвращаясь к иим после откачки, отделения воздуха, очистки и охлаждения; — разомкнутая (нециркуляционная), в которой масло используется однократно и после смазывания и охлаждения деталей выбрасывается в атмосферу через сопло двигателя. Для малоресурсных ГТД разового применения, в подъемных двигателях СВВП с кратковременным циклом работы часто применяют разомкнутую схему смазки.
Эта схема отличается от циркуляционной большей простотой (ряд агрегатов отсутствуег), меньшей массой, но значительно большим расходом масла, которое подается порционно. В ГТД разового применения с разомкнутой системой смазки иногда вместо масла может подаваться керосин, являющийся одновременно основным топливом. Системы смазки большинства ГТД выполняются по циркуляционной схеме, обеспечивающей существенно меньший расход масла и большую допустимую продолжительность непрерывной работы.
Циркуляционная система смазки любого двигателя состоит из трех подсистем: нагнетания, откачивания и суфлироваиия (рис. 12.1). Для нагнетания масла и подачи его в требуемые места масло из бака 1 поступает по всасывающей магистрали 2 к нагнега- 524 1б Рис. 12Н. Схема ииркулиииоииой системы смазки: 1 — масляный бак; 8 — всасывающая магистраль; 8 — нагнетающий масланасос; 4— редукциоиный клапан; 8 — фпльтр топкой ачисткп; б — датчики вамеров давления в температуры масла; 7 — откачивающие маслонасссы; 8 — аткачпвающая магистраль; 8 — ваадухоотделнтель; 18 — радиатор; 11 — суфлирующая магистраль; 11 — центрабежный суфлер; 18 — баростатнческнй .клапан; 14 — обратный клепан; 18 — маятниковый вабориик масла; 18 — воэдухоотделитель; 17 — перепускпой клайаи; 18 — маслянме полости двигателя ющему маслонасосу 3, далее проходит через фильтр тонкой очистки б и по трубопроводам поступает к масляным форсункам.
Давление и температура масла за маслонасосом постоянно контролируются посредством устанавливаемых датчиков б. Использованное масло самотеком стекает в маслоотстойники опор роторов и в поддоны коробки приводов агрегатов, откуда откачивающими маслонасосами 7 по трубопроводам В доставляется обратно в бак, проходя по пути воздухоотделитель 9, удаляющий воздух из вспененного масла, и радиатор 10, снижающий температуру масла. Для слива масла самотеком должны быть предусмотрены достаточные сечения проходов масла и сливных трубопроводов.
Каждая сливная емкость внутри двигателя должна иметь свой откачивающий насос. Суфлирование масляных полостей производится для удаления воздуха и газа, прорывающихся через уплотнения масляных полостей из газовоздушных полостей с повышенным давлением. Все масляные полости сообщаются между собой, и посредством центробежного суфлера 12 воздух выводится в атмосферу. Суфлер сепарирует частицы масла посредством вращения выбрасываемого воздуха и возвращает масло в маслосистему. В ГТД с так называемой открытой системой суфлирования полости сообщаются непосредственно с атмосферой и давление в них близко к атмосферному. Это давление падает с высотой 525 полета, поэтому снижается производительность маслонасосов, определяющая высотность масляной системы двигателя, т.
е. ту высоту, до которой обеспечивается подача необходимого количества масла к подшипникам. В большинстве двигателей с целью повышения высотности масляной системы суфлирующие системы выполняют закрытыми, что означает поддерживание в масляных полостях, включая маслобак, некоторого избыточного давления. Это достигается установкой на суфлер баростатического клапана 13, который автоматически управляет выходной площадью суфлера. Одним из важных вопросов проектирования маслосистемы является рациональное размещение ее элементов на двигателе, включая маслоагрегаты.
Размещение маслобака предпочтительно проводить выше продольной оси двигателя, а нагнетающий масло- насос — в самой нижней части двигателя. Это обеспечивает постоянный напор масла на входе в маслонасос и создает благоприятные условия работы в высотных условиях. Во избежание перетекания масла из маслобака на стоянке устанавливают..обратный клапан 14 со слабой пружиной, открывающийся в начале работы двигателя.
Для бесперебойного поступления масла из маслобака к насосу при любых эволюциях летательного аппарата заборник масла в баке часто выполняют в виде качающегося на оси маятникового заборника масла 1б, ориентированного своим тяжелым концом в сторону перемещающегося объема масла. Противоположный, более легкий конец этого патрубка используют для суфлирования бака. Для освобождения откачиваемого из двигателя и поступающего в маслобак масла от содержащегося в нем воздуха в маслобаках устанавливают воздухоотделители 1б центробежного типа. Маслосборники масла, сливающегося из подшипников ротора двигателя, располагают по числу опор. Масло откачивают из иих раздельными секциями откачивающего маслонасоса или несколькими маслонасосами, что обеспечивает надежную откачку масла при продолжительном наборе высоты или при пикировании самолета.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
