• Основные выводы
  • Основные положения диссертации

  • Скачать 14.52 Mb.


    страница6/6
    Дата17.01.2018
    Размер14.52 Mb.
    ТипАвтореферат

    Скачать 14.52 Mb.

    Общяя характеристика работы


    1   2   3   4   5   6
    В пятой главе описаны конструкции разработанных автором опор с изменяемой податливостью. Применение данных опор в авиационных ГТД позволяет расширить диапазоны применения двигателей, повысить надежность путем контролированного снижения уровня вибраций. Рассматривались две опоры. Одна расположена в передней части двигателя, а именно – передняя опора ротора КНД рис. 15. Управляющая полость питается маслом, создавая осевую нагрузку, приложенную к статору. При этом используется роликоподшипник для радиального удержания ротора.

    Передняя опора КНД состоит из роликового подшипника (1), внутреннее кольцо которого установлено на цапфе ротора (2), а наружное закреплено в корпусе подшипника (3). Корпус подшипника при помощи болтовых соединений крепится к корпусу (4), содержащему прорези (5) «беличье колесо». Корпус (4) установлен на статоре входного направляющего аппарата (6). При этом между корпусом (4) и статором (6) организована полость, в которой расположено упругое кольцо (7), а также выполнены конические поверхности (8), по которым возможен контакт при определенных условиях. Опора спроектирована таким образом, чтобы при возникновении контакта по коническим поверхностям не происходило зажатие упругого кольца по торцам между корпусом подшипника (4) и статором (6). Управляющая полость (9) создана объемом, ограниченным корпусом подшипника (3), корпусом (4) и статором (6). В управляющую полость дискретно подается масло под рабочим давлением маслосистемы, при этом происходит смещение корпуса подшипника (3) в сторону входа в КНД до контакта по коническим поверхностям (8), за счет упругой деформации «беличьего колеса», в котором прорези выполнены под определенным углом. Происходит уменьшение податливости передней опоры и изменение динамических характеристик ротора в диапазоне, необходимом для надежной работы ГТД. Следует отметить, что масло в управляющую полость подается по отдельному коллектору, независимому от коллектора подачи масла на подшипник и в полость упругого кольца.



    Рис. 15 Передняя опора КНД

    Вторая опора представленная на рис.16, аналогичная экспериментальной, расположена в районе задней опоры КНД. Управляющей полостью для нее является думисная полость.

    Опора состоит из радиально-упорного шарикоподшипника (1), внутреннее кольцо которого закреплено на промежуточном валу (2), на котором замыкается силовая схема ротора каскада низкого давления. Фланец наружного кольца подшипника закреплен в упругом корпусе (3), который при помощи болтовых соединений объединен с корпусом подшипника (4), установленным в промежуточном корпусе (12) ГТД. В упругом корпусе выполнены под углом прорези «беличье колесо» (5). Между упругим корпусом и корпусом подшипника образована полость, в которой расположено упругое кольцо (6). В полость подается масло для осуществления демпфирования опоры. Корпуса (3) и (4) содержат конические поверхности (7), при контакте которых происходит уменьшение податливости опоры. Контакт происходит при осевом смещении ротора низкого давления в сторону входа в КНД, при помощи упругой деформации «беличьего колеса» упругого корпуса. Управляющей полостью (9) является «думисная» полость, ограниченная лабиринтными уплотнениями (8) и (10). «Думисный» воздух сообщается с атмосферой через каналы в двух стойках (11) промежуточного корпуса. Перепуская воздух из этой полости, можно регулировать суммарную осевую нагрузку ротора каскада низкого давления и, соответственно, регулировать податливость опоры.



    Рис. 16 Задняя опора КНД



    Особенностью разработанных конструкций является возможность применения их в составе одного двигателя, так как осевое перемещение элементов передней опоры не оказывает никакого осевого воздействия на заднюю опору. В свою очередь, осевое перемещение ротора при регулировании давления в «думисной» полости возможно, так как роликоподшипник передней опоры позволяет сделать это.

    Основные выводы:

    1. Спроектирована промежуточная опора компрессорного стенда, позволяющая непосредственно во время работы директивно менять свою жесткость. В конструкцию промежуточной опоры входит упругая втулка, не имеющая аналогов в мировой практике.

    2. Определена конфигурация упругих элементов промежуточной опоры, проведена оценка их прочности и податливости. Проведены экспериментальные исследования осевой податливости упругой втулки.

    3. Математическое моделирование вибрационных характеристик валопровода стенда позволило определить его основные резонансные режимы и подготовить программу управления переменной жесткостью для проведения испытаний по определению характеристик высокоскоростных компрессоров на рабочих режимах.

    4. Проведены экспериментальные исследования работы опоры с изменяемой податливостью в составе стенда, которые показали ее полную работоспособность. Модифицированный стенд используется для снятия напорных характеристик КНД и КВД перспективных двигателей.

    5. Разработаны конструкции передней и задней опор ротора КНД с изменяемой податливостью для двухвального авиационного ГТД. Применение данных опор позволяет расширять рабочий диапазон двигателя путем контролируемого снижения уровня вибраций.


    Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

    1. Кикоть Н.В., Терешко А.Г., Фомина О.Н. Метод измерения жесткостных характеристик опоры за счет регулирования осевой силы в процессе работы газотурбинного двигателя. Проблемы динамики и прочности в газотурбостроении. Тезисы докладов второй международной научно-технической конференции. Изд-во Киев, 2004 г.

    2. Кикоть Н.В., Терешко А.Г., Фомина О.Н. Применение нелинейной упругой опоры с изменяемыми в процессе работы жесткостными характеристиками. Динамики, прочность и ресурс машин и конструкций. Тезисы докладов международной научно-технической конференции. Изд-во Киев, 2005 г., том 1.

    3. Леонтьев М.К., Фомина О.Н. Активное управление жесткостью опорных узлов роторов. Конструкция и статический анализ. Журнал «Вестник Московского авиационного института» №4, 2007 г., т.14.

    4. Леонтьев М.К., Фомина О.Н. Активное управление жесткостью опорных узлов роторов. Динамический анализ. Вестник двигателестроения №3, 2009 г. Запорожье ОАО “МоторСич”, стр. 56.

    5. Кикоть Н.В., Леонтьев М.К., Фомина О.Н. Упруго-демпферная опора роторной машины. Патент № 2365766, F01D 25/16.


    1   2   3   4   5   6

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Общяя характеристика работы

    Скачать 14.52 Mb.