Лекции по курсу «Конструкция, динамика и прочность ГТД»

Владимира Алексеевича Пономарева

Кафедра «Авиационные двигатели» РГАТА

Раздел 1.9 Конструкция основных систем гтд: пусковой, топливной, масляной (2 часа, лекция №23)

Конструкция и работа основных элементов системы смазки: Маслобаки. нагнетающие и откачивающие маслонасосы, фильтры, суфлеры, воздухоотделители, сигнализаторы стружки, масляные форсунки, расчет потребной прокачки масла через двигатель.

Лекция №23 План-конспект

Конструкция и работа основных элементов системы смазки:

маслобаки;

нагнетающие и откачивающие маслонасосы;

фильтры, суфлеры, воздухоотделители, сигнализаторы стружки, масляные форсунки.

Расчет потребной прокачки масла через двигатель.

1. Назначение масляной системы двигателя

2. Основные требования, предъявляемые к масляным системам

3. Состав агрегатов масляной системы

4. Взаимосвязь масляной системы с системой суфлирования масляных полостей двигателя

5. Принципиальные схемы масляных систем

6. Основные параметры масляной системы

7. Принципы существования циркуляции масла в масляных системах ГТД

8. Маслобаки

9. Насосы

10. фильтры, суфлеры, воздухоотделители, сигнализаторы стружки, масляные форсунки.

11. Расчет потребной прокачки масла через двигатель

ЛЕКЦИЯ №23

1. Назначение масляной системы двигателя

Выбор принципиальной схемы масляной системы, а также рациональной конструкции входящих в её состав агрегатов является важной задачей, так как данная система оказывает весьма существенное влияние на надежность, эффективность двигателя и его эксплуатационную технологичность.

До настоящего времени не разработано достоверных расчётных методик, относящихся к масляной системе двигателя. При проектировании и доводке масляных систем ГТУ доминируют эмпирические методы.

Масляная система ГТД предназначена для осуществления непрерывной подачи масла к подшипникам, зубчатым колесам, контактным уплотнениям и к другим узлам трения с заданными величинами температуры и давления на всех режимах работы двигателя в ожидаемых условиях эксплуатации.

Диапазон ожидаемых условий эксплуатации ГТУ весьма широк:

• температура воздуха на входе в двигатель от -55 до 45^оС

• высота над уровнем моря от 0 до 4 км;

• удельное выделение тепла в опоре достигает 10 – 20 кВт.

Масло является рабочей жидкостью, используемой для смазки трущихся деталей и для отвода тепла от них. У современных ГТУ обеспечение приемлемого теплового состояния узлов трения является существенно более важной функцией масляных систем по сравнению с обеспечением смазки трущихся поверхностей.

Поэтому в газотурбостроении используют масляные системы циркуляционного типа. В них масло бесперебойно совершает циклическое движение в замкнутом контуре.

2. Основные требования, предъявляемые к масляным системам

К масляной системе авиационного ГТД предъявляют ряд требований, выполнение которых необходимо для её надежного функционирования в соответствии с назначением двигателя.

Масляная система должна обеспечить:

• надежную подачу масла к узлам трения и его откачку во всех ожидаемых условиях эксплуатации двигателя;

• минимально возможный уровень безвозвратных потерь масла;

• чистоту масла, подаваемого к узлам трения, необходимую для нормальной работы подшипников и других узлов трения;

• приемлемое тепловое состояние масла как рабочего тела;

• быстрый прогрев масла при запуске двигателя (в течение регламентированного времени до выхода на максимальный режим);

• возможность полного слива масла из двигателя (например, в случае необходимости замены масла).

При этом агрегаты масляной системы должны иметь удобную для эксплуатации конструкцию и должны быть размещены в специальном помещении отдельно от двигателя.

В отраслевом стандарте на разработку масляных систем содержатся следующие основные требования, относящиеся:

- к функциональному назначению, принципиальной схеме и компоновке системы;

- выбору сорта масла, обеспечивающего работоспособность двигателя;

- запасу масла в маслобаке, величине прокачки масла через узлы двигателя, ограничению допустимой величины безвозвратных потерь масла;

- тепловому состоянию масла, включающему ограничение допустимой величины теплоотдачи от двигателя в масло и осуществление его эффективного охлаждения;

- чистоте внутренних полостей двигателя, омываемых маслом;

- обеспечению надёжности системы;

- системе суфлирования масляных полостей двигателя;

- контролепригодности состояния системы (уровня заявленных параметров и сигнализации о достижении ими критического значения, степени загрязнения масляных фильтров, состояния смазываемых узлов трения, работоспособности подвижных уплотнений масляных полостей);

- удобству технического обслуживания системы и её агрегатов.

В указанном стандарте оговорены требования к основным видам испытаний масляной системы, которые должны быть проведены на опытном двигателе до предъявления его на Государственные испытания.