3. Учбово-методичні матеріали з проектування і розрахунку авіаційного двигуна, його основ­них конструктивних елементів і систем

3.1. Вибір конструктивно-компоновочної та силової схем двигуна

Конструктивно-компоновочна та силова схеми двигуна являють собою схематичний переріз, що характеризує в основних рисах конструкцію проектованого двигуна .

Всі вузли й елементи двигуна на схемі зображують умовно [12]. При цьому умовні зображення повинні повторювати конфігурацію реальних деталей. Силові елементи ротора і ста­тора, що передають зусилля від опор підшипників, необхідно зображувати лініями товщиною S=0,5…1,4 мм, а інші деталі й елементи - товщиною 0,3 S. Якщо силові елементи роторів і корпусів мають товщину 2…3 S (наприклад, у випадку литих корпусів або товстих дисків компресора і турбіни), варто за­вдавати контури лініями товщиною 0,3 S із наступним штрихуванням.

На конструктивно-компоновочній схемі двигуна повинні бути відображені: форма проточної частини двигуна; силова схема корпуса двигуна, її тип (нероз’ємні, із поздовжніми або поперечними роз’ємами); силові схеми роторів; місце розта­шування і тип опор; конструктивні елементи, що забезпечують передачу радіальних і осьових зусиль від опор на силові кор­пуси двигуна; вузли підвіски двигуна до літака; число ступеней компресора і турбіни; механізація компресора (регульовані на­прямні апарати, клапани перепуску повітря); регульовані вхідні і вихідні пристрої; вузли з'єднання валів компресора і турбіни між собою; засоби з'єднання конструктивних елемен­тів у вузли і вузлів між собою (типи роторів, засоби кріплення лопа­ток, тип камери згоряння й елементи її фіксації); ущільнення проточної частини і повітряно-масляних порожнин; пристрої шумоглушення і реверсування тяги.

На силовій схемі роторів повинні зображатись: тип ро­тора кожного каскаду; кількість робочих коліс, форма дисків, валів; засоби з'єднання дисків із валом і між собою; деталі ро­тора, що здійснюють взаємне центрування, осьову фіксацію його елементів, а також передачу крутного моменту, (центру­вальні бурти, призонні болти і втулки, шліци, осьові й раді­альні штифти, стяжні болти); форма робочих лопаток і типи їхнього кріплення в ободах дисків (хвостовики типів “ластівчин хвіст”, “провушина”, “ялинка”, кріплення в кіль­цевих пазах).

На силовій схемі роторів повинні бути виявлені вузли з'єднання роторів компресора й турбіни. При цьому варто вра­хувати, що конструкція вузла з'єднання роторів залежить від схеми ротора двигуна, числа й місця розташування його опор. Обов'язковими елементами у вузлі з'єднання є шліци, що слу­жать для передачі крутного моменту, стяжні болти (АІ‑24, НК‑8) або сферична пара (ТВ‑2‑117), що забезпечують осьову фіксацію роторів. У ряді конструкцій із гнучкими роторами (Д‑30, АІ‑25) для передачі крутного моменту від ротора тур­біни низького тиску використовується вал-рессора. У двохопорних роторах вали компресора і турбіни частіше усього жорстко зв'язані в єдиний вузол або з'єднуються один з одним з допомогою муфт з мінімальним числом конструктив­них елементів.

При зображенні вузлів статора на силовій схемі повинні бути виявлена: конфігурація силових корпусів, що мають по­перечні й поздовжні роз’єми; силові елементи, що передають навантаження від опор двигуна; тип напрямних, спрямляючих і соплових апаратів (консольні, рамні, двохопорні); протипом­пажні пристрої й інші засоби механізації компресора; вузли підвіски двигуна до літака, які зображують умовно суміще­ними з площиною креслення.

При зображенні камери згоряння на конструктивно-ком­поновочній схемі необхідно виявити: тип камери згоряння (кільцева, трубчасто-кільцева, комбінована); засіб кріплення жарової труби з зображенням елементів її фіксації в осьовому і радіальному напрямках, які забезпечують їй свободу темпера­турних розширень (у схемі трубчасто-кільцевої камери зго­ряння повинно бути показане телескопічне з'єднання жарової труби з газозбірником).