![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Моменты сил, действующие на узлы и детали авиационных ГТД
Появление крутящих моментов, действующих на узлы и детали ГТД, вызвано существованием окружных сил. Эти силы возникают вследствие изменения окружной составляющей скорости ∆ с u в каналах как между рабочими лопатками компрессора и турбины, так и между лопатками направляющих, спрямляющих и сопловых аппаратов.
Вставить пояснения (с рисунками)!
При рассмотрении баланса крутящих моментов за положительное направление принимается направление вращения ротора (в российских и украинских двигателях – против часовой стрелки, если смотреть на двигатель сзади – в направлении создаваемой им тяги; в двигателях западных конструкторов – по часовой стрелке для тех же условий). Крутящий момент на роторе турбины М рт равен сумме моментов рабочих колес и имеет положительное направление. Момент сопротивления ротора компрессора М рк равен сумме моментов сопротивления рабочих колес компрессора и имеет отрицательное направление. В ТРД, в газогенераторе ТРДД, работающем на стационарном режиме, эти моменты практически одинаковы по абсолютной величине М рт ≈ | М рк|, поскольку отбор мощности на привод агрегатов двигателя не превышает 0, 1…0, 6 % от мощности, развиваемой турбиной. Поскольку направление векторов абсолютной скорости потока воздуха на входе и выходе из компрессора близко к осевому, то крутящий момент, действующих на статор компрессора М ск, можно считать равным по абсолютной величине моменту М рк и направленным в противоположную сторону Поскольку подвеска авиационных ГТД к воздушному судну осуществляется в двух плоскостях, соответствующие элементы крепления планера образуют вместе с корпусом двигателя статически неопределимую систему. При этом элементы крепления планера нагружаются крутящими моментами в соответствии с соотношениями их жесткостей и жесткости корпуса двигателя. Баланс моментов в турбовинтовых двигателях имеет свои особенности, связанные с наличием момента сопротивления вращению воздушного винта М вв. В этом случае крутящие моменты на роторе турбокомпрессора не уравновешиваются и часть момента, развиваемого турбиной, подводится к редуктору. Уравнение баланса моментов на роторе турбокомпрессора в этом случае имеет вид: М ред = М рт – М рк, (13) где М ред – крутящий момент, приложенный к редуктору (рис.). Крутящий момент, приложенный к редуктору, увеличивается им в i раз, где i – отношение частоты вращения ротора турбокомпрессора к частоте вращения воздушного винта (передаточное число редуктора), т.е. М вв = i ∙ М ред. (14) В соответствии с этой формулой к корпусу редуктора (независимо от схемы редуктора) будет приложен крутящий момент Мк.ред, равный М к.ред = М вв – М ред = (i – 1) ∙ М ред, (15) (если направления вращения ротора турбокомпрессора и воздушного винта совпадают) и направленный против вращения винта. Если в конструкции ТВД использованы соосные винты, вращающиеся в противоположные стороны с одинаковыми частотами, величины моментов, приложенных к переднему (М пвв) и заднему (М звв) винтам быть найдены путем решения системы алгебраических уравнений: М пвв – М звв = М ред; (16) М пвв + М звв = i ∙ М ред. Решение системы уравнений (16) имеет вид:
Как видно из формул (17), момент М пвв, приложенный к переднему винту всегда больше момента, приложенного к заднему винту в (i + 1 / i – 1) раз. Особенностью данной конструктивной схемы ТВД является то, что крутящий момент, приложенный к корпусу редуктора равен нулю: М к.ред = 0. Формирование тяги и баланса моментов в ТРДД и ТВВД аналогичен рассмотренным выше особенностям, характерным для ТРД и ТВД.
|