Оглавление
1 Техническое описание турбореактивного двигателя Р-95Ш 5
1.1 Общие сведения 5
1.2 Описание конструкции компрессора двигателя Р-95Ш 7
1.2.1 Корпуса компрессора 8
1.2.2 Ротор низкого давления. 15
2 Расчёт рабочей лопатки первой ступени компрессора низкого давления двигателя Р-95Ш на прочность 21
2.1 Исходные данные и допущения. 21
2.2 Определение площади поперечного сечения лопатки 22
2.3 Определение напряжений растяжения от инерционных сил 25
2.4 Определение суммарных напряжений 27
2.5 Распределение температуры в рабочих лопатках 28
2.6 Определение запаса прочности лопатки 28
3 Расчёт диска первой ступени компрессора низкого давления двигателя Р-95Ш на прочность. 32
3.1 Исходные данные и допущения. 32
3.2 Проведение первого расчета 34
3.3 Проведение второй расчета 36
3.4 Определение радиальных напряжений в n-ом сечении 37
3.5 Определение коэффициента согласования напряжений 38
3.6 Определение напряжений в i-ом сечении 38
3.7 Определение расчетных значений напряжений 39
3.8 Определение эквивалентных напряжений 39
3.9 Определение коэффициента запаса прочности 40
4 Патентно-исследовательская часть 45
4.1 Патент №1(2382911). Полая лопатка вентилятора 45
4.2 Патент №2(2184878). Рабочая лопатка осевого компрессора 56
4.3 Патент №3 (2381388). Рабочая лопатка вентилятора или компрессора 61
4.4 Обоснование выбора изменения конструкции элементов ГТД на основании патентного исследования 68
Список использованной литературы 72
При проектировании двигателя необходимо учитывать особенности современной методологии разработки вновь создаваемого двигателя, основанной на рациональном сочетании организационных и технических принципов.
Создание эффективно и надёжно работающих компрессоров – одна из сложных проблем развития авиационных газотурбинных двигателей. Важными элементами компрессора являются рабочие и сопловые лопатки.
Разработке отдельного узла двигателя предшествует решение вопросов компоновки. К числу таких вопросов относятся:
– выбор конструктивной схемы двигателя, являющейся основой реализации выбранной газодинамической схемы с соблюдением условий прочности, виброустойчивости, надёжности и условий эксплуатации;
– определение силовой схемы двигателя дополняющей конструктивную схему. В частности, уточнение способов передачи усилий от роторов к корпусу двигателя, условия сочленения его основных узлов;
– удовлетворение общих требований к двигателю с точки зрения возможности эксплуатации его по техническому состоянию.
В данной работе за основу берется конструкция компрессора низкого давления двигателя «прототипа» Р-95Ш. Назначенный гарантированный межремонтный ресурс изделия составляет 1000часов.
Этот узел является одним из наиболее нагруженных и ответственных узлов газотурбинного двигателя, поэтому проблемы длительной прочности и надёжности его элементов наиболее актуальны.
В курсовой работе производится расчет на длительную статическую прочность таких важнейших и специфических элементов авиационного двигателя как: рабочая лопатка и диск, на котором закреплена эта лопатка. Для диска расчеты носят проверочный характер. Это означает, что все геометрические размеры элементов берутся с чертежей прототипа. Для лопатки расчёт является проектировочным – за исходные данные принимаются размеры с натурного образца. На основе полученных расчётов делаются выводы о спроектированной конструкции узла.
Производится анализ лопаток компрессора на основе патентной проработки данной темы. Исследуется возможность их конструктивного изменения.