Файл: 1. Анализ характеристик двигателей, схожих с проектируемым двигателям по.pdf

62
????
????
= ????
????−1
∗ ????
????
+ ????
????−1
∗ ????
????
− ???? ∗ ????
????
∗ ????
????
∗ ????
????
= 0 ∗ 0,12 + 0 ∗ 0,22 − 0,4 ∗ 3225940,60 ∗ 0,22 ∗ (−254878,73)
= −28143,80
????
????????
=
???? ∗ (????
рк
∗ ????
к
+ Р
п
) + 2 ∗ ???? ∗ ????
1
∗ ????
об
∗ ????
????
2
∗ ????
2 2 ∗ ???? ∗ ????
к
∗ ????
к
=
71 ∗ (146,8 ∗ 10 6
∗ 0.00564 + 129.25) + 2 ∗ ???? ∗ 4470 ∗ 0.0051 ∗ 0.2806 2
∗ 1555.5 2
2 ∗ ???? ∗ 0.24 ∗ 0.08
= 186383949,1 Па
????
0
=
1
????
????
∗ (????
????????
− ????
????
) =
1 0,22
∗ (186383949,1 − (−707556,30)) = 853000784,5 Па
????
????????
= ????
????
∗ ????
0
+ ????
????
= 0.22 ∗ 853000784,5 − 707556,30 = 186383949,09 Па
????
????????
= ????
????
∗ ????
0
+ ????
????
= 0,78 ∗ 853000784,5 − 28143,80 = 666634769,65 Па
????
э
= √????
????
2
+ ????
????
2
− ????
????
∗ ????
????
= √186383949,09 2
+ 666634769,65 2
− 186383949,09 ∗ 666634769,65
= 595727178,85 Па
????
????
????
=
????
????
????
????
э
∗ ????
пн
=
980000000 595727178,85
∗ 0.9 = 0,8

63
Таблица №16
По полученным данным построим графики распределения по радиусу: температуры, модуля упругости, коэффициента линейного расширения, радиальных, окружных и эквивалентных напряжений, пределов прочности, коэффициентов запаса.
Номер сечения
????
????
????
????
????−1
????
????
????
????
????−1
????
????
???? ∗ ????
????
????
????
????
????−1
Ѱ
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
ф
????
Э
????
????
1 0,03
-
0,14
-
300,00 0,12 34,58
-5,5E+06
-
-
-
-
-
-
-
0,00 0,00E+00 1,00 0,00E+00 0,00E+00 8,53E+08 8,53E+08 0,56 2
0,04 1,22 0,14 0,99 300,21 0,12 34,62
-5,5E+06 1,00 3,2E+06 0,79 0,22 0,78 0,22
-2,55E+05 0,22
-7,08E+05 0,78
-2,81E+04 1,86E+08 6,67E+08 5,96E+08 0,80 3
0,04 1,05 0,13 0,97 300,35 0,12 34,65
-5,5E+06 1,00 4,8E+06 0,98 0,05 0,95 0,07
-1,71E+05 0,26
-9,48E+05 0,76
-3,47E+03 2,18E+08 6,44E+08 5,68E+08 0,84 4
0,05 1,34 0,10 0,79 302,24 0,12 35,07
-5,6E+06 1,01 5,3E+06 0,87 0,34 0,67 0,42
-2,32E+06 0,48
-2,63E+06 0,61 1,20E+06 4,07E+08 5,24E+08 4,77E+08 1,00 5
0,06 1,25 0,08 0,73 305,77 0,12 35,87
-5,7E+06 1,01 9,5E+06 1,02 0,25 0,76 0,36
-4,41E+06 0,64
-4,79E+06 0,64 3,42E+06 5,45E+08 5,48E+08 5,46E+08 0,87 6
0,07 1,05 0,07 0,94 306,93 0,12 36,13
-5,7E+06 1,00 1,5E+07 1,01 0,05 0,95 0,07
-1,49E+06 0,68
-5,44E+06 0,66 4,08E+06 5,79E+08 5,64E+08 5,71E+08 0,83 7
0,08 1,16 0,07 0,98 311,43 0,12 37,15
-5,8E+06 1,02 1,7E+07 0,87 0,16 0,86 0,16
-5,82E+06 0,70
-6,68E+06 0,67 7,41E+06 5,87E+08 5,83E+08 5,85E+08 0,82 8
0,10 1,28 0,07 0,97 324,37 0,12 40,18
-6,1E+06 1,05 2,2E+07 0,75 0,28 0,77 0,28
-1,75E+07 0,71
-9,20E+06 0,71 1,88E+07 5,98E+08 6,24E+08 6,12E+08 0,78 9
0,15 1,48 0,05 0,69 368,90 0,14 51,52
-7,1E+06 1,17 3,7E+07 0,83 0,48 0,69 0,53
-6,90E+07 0,93
-1,61E+07 0,87 7,01E+07 7,76E+08 8,13E+08 7,95E+08 0,60 10 0,16 1,06 0,03 0,56 379,58 0,14 54,44
-7,4E+06 1,04 8,0E+07 1,38 0,06 0,98 0,22
-2,09E+07 1,33
-2,29E+07 1,06 8,37E+07 1,12E+09 9,84E+08 1,06E+09 0,45 11 0,17 1,06 0,02 0,92 391,05 0,15 57,68
-7,6E+06 1,04 9,0E+07 1,03 0,06 0,98 0,07
-2,38E+07 1,43
-2,38E+07 1,13 1,02E+08 1,19E+09 1,07E+09 1,14E+09 0,42 12 0,18 1,05 0,02 0,98 403,23 0,15 61,21
-7,9E+06 1,04 1,0E+08 0,97 0,05 0,98 0,05
-2,70E+07 1,44
-2,30E+07 1,18 1,24E+08 1,21E+09 1,13E+09 1,17E+09 0,41 13 0,20 1,12 0,02 0,98 436,65 0,16 71,45
-8,7E+06 1,10 1,1E+08 0,89 0,12 0,97 0,09
-8,12E+07 1,43
-1,89E+07 1,28 1,95E+08 1,20E+09 1,29E+09 1,25E+09 0,38 14 0,22 1,11 0,02 0,97 473,98 0,23 107,23
-9,6E+06 1,10 1,4E+08 0,92 0,11 0,99 0,08
-3,12E+08 1,46
-1,16E+07 1,39 4,97E+08 1,23E+09 1,68E+09 1,51E+09 0,32 15 0,26 1,17 0,02 0,92 549,14 0,26 143,24
-1,1E+07 1,18 1,7E+08 0,91 0,17 1,01 0,13
-3,45E+08 1,56 4,44E+07 1,59 8,35E+08 1,37E+09 2,19E+09 1,92E+09 0,25 16 0,35 1,36 0,02 0,97 790,59 0,37 294,08
-1,7E+07 1,50 2,4E+08 0,67 0,36 1,14 0,17
-1,71E+09 1,62 2,43E+08 2,08 2,64E+09 1,62E+09 4,41E+09 3,87E+09 0,12 17 0,38 1,09 0,02 0,99 891,19 0,42 372,77
-1,9E+07 1,14 4,4E+08 0,92 0,09 1,05 0,04
-1,34E+09 1,67 4,20E+08 2,24 4,10E+09 1,85E+09 6,01E+09 5,33E+09 0,09 18 0,39 1,03 0,03 1,46 927,61 0,44 403,55
-2,0E+07 1,04 5,2E+08 0,51 0,03 1,02
-0,17
-5,95E+08 0,92 3,16E+08 1,99 4,68E+09 1,10E+09 6,38E+09 5,91E+09 0,08 19 0,40 1,01 0,04 1,51 944,98 0,44 418,66
-2,1E+07 1,02 5,5E+08 0,47 0,01 1,01
-0,20
-3,05E+08 0,46 2,02E+08 1,82 4,95E+09 5,95E+08 6,51E+09 6,23E+09 0,08 20 0,40 1,01 0,04 1,00 962,86 0,45 434,51
-2,1E+07 1,02 5,6E+08 0,99 0,01 1,01 0,00
-3,27E+08 0,48 2,55E+08 1,84 5,32E+09 6,63E+08 6,88E+09 6,58E+09 0,07 21 0,42 1,04 0,07 1,58 1014,65 0,48 482,07
-2,2E+07 1,06 5,8E+08 0,38 0,04 1,02
-0,22
-9,99E+08 0,25 2,66E+08 1,77 6,37E+09 4,79E+08 7,88E+09 7,65E+09 0,06

64 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
b
0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00
-2,5E+00
-2,0E+00
-1,5E+00
-1,0E+00
-5,0E-01 0,0E+00 5,0E-01 1,0E+00 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
x 10000
000
E
альфа
T
0,00E+00 1,00E+01 2,00E+01 3,00E+01 4,00E+01 5,00E+01 6,00E+01 7,00E+01 8,00E+01 9,00E+01 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
x 10000
0000
сигма r сигма ф сигма э
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
Kтау

65
Выводы по полученным результатам.
При растяжении диска модуль упругости и температура растут ближе к концевому сечению, что в свою очередь сказывается на радиальном, окружном и эквивалентном напряжениях – также растут ближе к концевому сечению, а следовательно коэффициент запаса прочности уменьшается. Самым наименьшим коэффициентом запаса прочности является сечение с наибольшим удалением от центра диска r=0,415м

66
9. Литература
Основная литература
1. Чичков Б.А. - Конструкция и прочность двигателей: пособие по выполнению курсового проекта. – М.: МГТУ ГА, 2015. - 24 c.
2. Чичков Б.А. Расчет на прочность дисков турбомашин с использованием численных методов. Пособие для студентов специальности 13.03 всех форм обучения. – М.:МГТУ ГА, 1998. (адрес публикации на сайте МГТУ ГА в разделе
“Электронные ресурсы/Электронное хранилище полнотекстовых документов”
3. Лозицкий Л.П. и др. Конструкция и прочность авиационных газотурбинных двигателей. – М.: Воздушный транспорт, 1992 4. Авиационные двухконтурные двигатели Д-30КУ и Д-30КП/ Л.П.Лозицкий,
М.Д.Авдошко, В.Ф.Березлев и др. – М.: Машиностроение, 1988 5. Котовский В.Н., Лещенко И.А., Федоров Р.М. Теория авиационных двигателей: пособие по выполнению курсовой работы. – М.: МГТУ ГА, 2013. - 92 с.
Технические описания авиационных ГТД, в т.ч.:
6. Атлас турбин ГТД (ТРД и ТВД): [Учеб. пособие для курсового и дипломного проектирования] Под ред. проф., д. т. н. Скубачевского Г.С. ; Моск. авиац. ин-т им. С. Орджоникидзе. Кафедра 203. - [Москва] : [б. и.], 1977. - 42 см
7. Авиационные двигатели: альбом схем /сост. А. И. Созонов. – Ульяновск : УВАУ
ГА(И), 2008 – 72 с.
8. Фалалеев, С. В. Конструкция ТРДД Д-36 [Электронный ресурс] : электрон, учебное пособие/ С.В. Фалалеев; М-во образования и науки РФ, Самар, гос. аэрокосм, ун-т им. С.П. Королева (Нац. исслед. ун-т). - Электрон, текстовые и граф. дан. (103,3 Мбайт). - Самара, 2013. - 1 эл. опт. диск (CD-ROM).
9. Кузменко М.Л. и др. Конструктивно-компоновочные схемы авиационных ГТД -
Учебное пособие для ВУЗов. — Рыбинск: РГАТА, 2005. — 54 с.: ил.
10. Конструкция и летная эксплуатация двигателя НК-8-2У. М.,«Машиностроение»,
1978г-144 с., Автор: Тимофеев Н.И. Издательство «Воздушный транспорт», 1978 11. Трехвальный турбореактивный двухконтурный двигатель Д-36. Руководство по технической эксплуатации. Кн. 1. - Запорожье: МКБ «прогресс», 1978. -328 с.
Дополнительная литература
12. Конструкция и основы эксплуатации авиационных двигателей : конспект лекций
/сост. А. И. Созонов. – Ульяновск : УВАУ ГА(И), 2011 – 78 с.
13. Основные данные отечественных авиационных ГТД и их применение при учебном проектировании: Учеб. пособие/В.А.Зрелов, В.Г.Маслое; Самар, гос. аэрокосм. ун-т. Самара, 1999. 160 с.
14. Старцев, Н.И. Конструкция и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок [Электронный ресурс]: электрон. учебное пособие/
Н.И. Старцев, А.С. Виноградов, Д.К. Новиков; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С.П. Королева (Нац. исслед. ун-т). – Электрон. текстовые и граф. дан. (16,523 Мбайт). – Самара, 2013

67
10. Приложение
Приложение №1.1

68
Приложение №1.2

69
Приложение №1.3

70
Приложение №1.4

71
Приложение №2.1

72
Приложение №2.2

73
Приложение №2.3

74
Приложение №2.4

75
Приложение №3.1

76
Приложение №3.2

77
Приложение №3.3

78
Приложение №3.4

79
Приложение №3.5

80
Приложение №4