- •12.2.1 Затраты на проектирование без использования информационных технологий………………………………………………………………....90
- •1 Выбор системы подачи, схемы и основных параметров
- •1.1 Выбор системы подачи и схемы двигателя
- •1.2 Выбор величины давления в камере сгорания и
- •1.3 Выбор коэффициента избытка окислителя для случая применения плёночного охлаждения
- •1.4 Выбор и определение коэффициентов, характеризующих совершенство процессов в камере сгорания и сопле
- •2 Тепловой расчет камеры
- •3 Определение параметров системы подачи
- •4 Профилирование внутреннего контура камеры
- •4.1 Определение объема камеры сгорания и ее основных геометрических размеров
- •4.2 Профилирование контура сверхзвуковой части сопла
- •5 Определение подогрева рабочего тела в тракте охлаждения камеры. Влияние неадиабатности процесса
- •5.1 Подогрев рабочего тела в тракте охлаждения
- •5.2 Влияние неадибатности процесса на
- •6 Проектирование и расчет смесеобразования жрд
- •6.1 Выбор формы, типа и конструктивной схемы смесительной головки
- •6.2 Дополнительные устройства, располагаемые на смесительной головке камеры
- •6.3 Выбор типа форсунок
- •6.4 Выбор схем расположения форсунок на смесительной головке
- •6.5 Массовые расходы компонента
- •6.6 Расчет двухкомпонентной центробежно-центробежной форсунки
- •6.6.1 Упрощенный гидравлический расчет наружного контура двухкомпонентной центробежно-центробежной форсунки
- •6.6.2 Поверочный расчет двухкомпонентной центробежно-центробежной форсунки
- •7 Функциональное проектирование
- •7.2 Компоновочная схема двигателя
- •7.3 Конструкция камеры
- •7.4 Расчёт теплозащиты элементов камеры
- •7.4.1 Выбор системы теплозащиты элементов камеры и вида охладителя
- •7.4.2 Подготовка данных для расчёта системы проточного охлаждения на эвм
- •7.4.3 Проектирование оребрения стенки камеры и определение коэффициента эффективности оребрения
- •7.4.4 Расчет температуры стенки с учетом оребрения
- •7.4.5 Расчёт входного патрубка и коллектора охладителя Определяем диаметр входного патрубка охладителя:
- •8 Расчет на прочность элементов камеры
- •8.1 Расчёт прочности смесительной головки
- •8.1.1 Расчёт на прочность форсуночного блока днищ
- •8.2 Расчет прочности корпуса
- •8.2.1 Расчет общей прочности камеры
- •8.2.2 Расчет на прочность сварного шва
- •8.2.3 Расчет местной прочности камеры
- •9 Выбор материалов элементов камеры двигателя
- •10 Последовательность сборки камеры
- •11 Разработка конструкции узлов качания камеры
- •11.1 Разработка узлов качания камеры
- •11.2 Расчет на прочность цапфы
- •12 Экономическое обоснование разработки конструкции камеры рулевого агрегата на основе жрд 11д55
- •12.1 Оценка стоимости и структуры затрат на разработку двигателя
- •12.1.1 Оценка затрат на этапе создания жрд
- •12.1.2 Определение структуры затрат на разработку жрд
- •12.2 Определение размера экономии на стадии проектирования
- •12.2.1 Затраты на проектирование без использования информационных технологий
- •12.2.2 Затраты на проектирование с использованием информационных технологий
- •12.3 Определение размера экономии на стадии изготовления
- •12.4 Расчет размера экономии на стадии испытаний
- •12.5 Определение общего размера экономии от использования информационных технологий
- •13 Безопасность жизнедеятельности
- •13.1 Факторы, воздействующие на конструктора при работе за пэвм
- •13.2 Анализ опасных и вредных факторов, возникающих при работе на компьютере и мероприятия, обеспечивающие снижение их
- •Естественное освещение
- •Искусственное освещение
9 Выбор материалов элементов камеры двигателя
Таблица 3 – Сводка материалов
Название элемента камеры |
Марка материала |
Внутреннее днище |
12Х18Н9Т |
Среднее днище |
12Х18Н9Т |
Наружное днище |
12Х18Н9Т |
Коллектор горючего |
12Х18Н10Т |
Стенка корпуса |
12Х18Н9Т |
Рубашка |
12Х18Н10Т |
Область критического сечения |
БрХ08 |
Соединительные кольца |
1Х21Н5Т |
10 Последовательность сборки камеры
План сборки:
Сборка корпуса.
Сборка головки.
Присоединение головки к корпусу.
1. Сборка на разжимной оправке средней части и сопла, прихват и сварка по внутренней стенке. Проточка рубашки под кольцо. Установка и сварка полуколец между собой и рубашкой. Приварка коллектора подвода горючего и его патрубков.
2. Сборка головки КС: сборка среднего днища с внутренним, совместное сверление по кондуктору отверстий в огневом и среднем днище под форсунками, сборка огневого днища с форсунками в среднем днище, пайка, продувка форсунок после пайки, испытание на герметичность, сварка с газоводом, приварка штуцеров. Приварка коллектора отвода горючего и его патрубка.
3. Установка на оправку корпуса и головки. Окончательная токарная обработка торцов и поясков у торцов. Сварка корпуса смесительной головки с рубашкой.
4. Приварка опор. Соблюдение соосности цапф. При необходимости обработка поверхностей цапф на которые будут установлены подшипники.
Заканчивается процесс сборки испытаниями на прочность – гидропрессовкой, на герметичность – полировкой и пневмоиспытаниями. Затем двигатель передается на контрольно-технологические испытания.
11 Разработка конструкции узлов качания камеры
11.1 Разработка узлов качания камеры
Компановка ДУ представлена на чертеже. В центре установлен двигатель большой тяги (НК-33 – 150т). Вокруг него расположены рулевые камеры. Питание камер обеспечивается собственной системой подачи топлива (насосы, ЖГГ).
Для управления вектором тяги камеры могут качаться. Для этого разработаны бандаж сферической формы, состоящий из двух полуколец, с приваренными к нему цапфами. По каталогу подбираются роликовые сферические двухрядные подшипники для того чтобы избежать заклинивания от воздействия больших нагрузок.
Для решения проблемы подвода компонентов к качающимся камерам предлагается подводить компоненты с помощью гибких шлангов: так для подвода горючего (Керосин) можно использовать резиновый шланг, а для подвода окислителя (О2ж) шланг сильфонового типа в оплётке.
Рисунок 18 – Схема подвода компонентов
Максимальные углы отклонения камер (суммарно ). Для того чтобы обеспечить такие отклонения камер можно было бы использовать цапфы качания, но их обычно используют при малых тягах (менее 3т), поэтому удобнее использовать гибкие шланги. Расположить шланги надо вдоль оси камеры, чтобы места перегиба шлангов совпадали с осью цапф. Длина шлангов обусловлена большими углами качания.
11.2 Расчет на прочность цапфы
Камера двигателя крепится к корпусу ЛА с помощью цапф, расположенных на бандаже, приваренном к корпусу камеры в области критического сечения (рисунок 19).
Крепления камеры – цапфы, присоединяются к камере сваркой. Будем проверять на прочность данные сварные швы. Для приварки используется угловой шов.
Рисунок 19 – Расчет цапфы на прочность
Обозначим усилие на цапфу , тогда получим:
;
Напряжения изгиба , где- момент сопротивления изгибу.
;
Тогда напряжение изгиба:
.
Запас прочности:
,
где - прочность сварного шва- прочность стали Х18Н9Т.
.
Прочность сварных цапф обеспечена.