1. Основные требования к гтд. Нагрузки, действующие на гтд в полете.

Основные требования к ГТД

1. Возможно большая тяга (мощность) на взлёте и наборе высоты.

2. Высокая экономичность в полёте.

3. Малые габариты, особенно поперечные.

4. Малая удельная масса двигателя.

5. Высокая технологичность изготовления и ремонта.

6. Высокая надежность в эксплуатации.

10. Большая долговечность (ресурс) и живучесть

11. Допустимые нормы влияния на человека и окружающую среду.

На элементы ГТД при его работе действуют следующие нагрузки:

-Нагрузки от газового потока, идущего по элементам проточной части(газодинамические нагрузки)

-массовые нагрузки, обусловленные силами инерции и инерционными моментами, возникающими при вращениях ротора и эволюциях самолета

-термические нагрузки, обусловленные разным коэффициентом термического расширения деталей двигателя.

В зависимости от направления, действия нагрузки разделяются на осевые и поперечные в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

2. Силовые схемы роторов ГТД по осевым связям.

По направлению действия нагрузок силовые схемы роторов классифицируются на следующие силовые схемы:

• силовые схемы роторов по осевым связям;

• силовые схемы роторов по радиальным связям;

- силовые схемы роторов по окружным связям.

Силовые схемы роторов гтд по осевым связям

Основные усилия в ГТД в осевом направлении обусловлено газовыми силами проточной части двигателя и инерционными силами при ускорениях самолета. Расчет этих сил рассмотрен ранее.

Равнодействующая сил через радиально-упорный подшипник переходит на статор, а тяга на мотораме равна алгебраической сумме всех сил ротора и статора.

В зависимости от схемы передачи осевых сил от компрессора и газовой турбины на радиально-упорный подшипник различают последовательную (Рис.1.18), параллельно – замкнутую (рис.1.20,б) параллельно-разомкнутую (Рис.1.20,а) и смешанную силовую схему (Рис.1.19) ротора по осевым связям.

В последовательной силовой схеме ротора по осевым связям, осевые силы от газовой турбины последовательно алгебраически суммируется с осевыми силами ОК в одном силовом потоке до упорного подшипника. На эпюрах силовых схем (рис.1.18) растягивающие усилия будем считать положительными, например, осевая сила газовой турбины, а сжимающие усилия отрицательными, например от силы Р₁.

Рис. 1.18. Последовательная силовая схема

В смешанной силовой схеме суммирование силовых потоков происходит как последовательно, так и параллельно (рис.1.19).

Рис.1.19. Смешанная силовая схема ротора по осевым связям

В параллельных силовых схемах (рис.1.20) суммирование осевых сил осевого компрессора и газовой турбины происходит по двум силовым потокам параллельно.

Если силовые потоки независимы, то параллельная схема разомкнутая (рис.1.20,а).

Если силовые потоки от газовой турбины до упорного подшипника проходят через ротор осевого компрессора, то параллельная схема замкнутая (рис.1.20,б).

Рис.1.20. Параллельные силовые схемы роторов по осевым связям:

а - разомкнутая, б – замкнутая

В таблице 1 приведены упрощенные изображения конструктивных элементов ротора, а на рис.1.23 статора ГТД.

Анализ силовых схем и эпюр силовых нагрузок, действующих на элементы ротора, показывает, что от места расположения радиально упорного подшипника и давлений в разгрузочных полостях зависят нагрузки, действующие на силовые элементы роторов. Изменение места расположения упорного подшипника и давления Р₁ и Р₂ возможно изменить растягивающие нагрузки на нагрузки сжатия, что создает совершенно иные условия работы

3. Расчетные схемы осевых сил действующих на основные элементы проточной части ГТД.