3.1 Система змащування

Система змащення двигуна - циркуляційна, під тиском. Забезпечує постійну подачу масла до поверхонь підшипників, що труться, опор роторів, ущільнень підшипників роторів, що обертаються деталей центрального приводу, верхній коробці приводів і обмежувача частоти обертання СТ і його приводу для змащення і охолодження їх.

В системі змащування двигуна контролюються тиск і температура масла на вході в двигун.

На двигуні застосовані сигналізатори раннього виявлення несправностей системи мастила, деталей і вузлів, що омиваються маслом.

Сигналізатори видають сигнали в САКД при досягненні таких граничних параметрів:

мінімальний тиск масла на вході в двигун;

засмічення фільтра тонкого очищення масла;

поява феромагнітної стружки або перевищення допустимої температури в магістралях відкачування масла з порожнин:

підшипника КНТ,

підшипників турбін ВТ і НТ,

підшипників вільної турбіни;

поява феромагнітної стружки в магістралі відкачування масла з верхньої коробки, центрального приводу, опори КВТ і нижньої коробки.

У систему мастила двигуна входять такі основні вузли:

маслобак, що встановлюється на ГПА;

блок маслоохолоджувачів, що встановлюється на ГПА;

маслоагрегат, що складається із нагнітаючого насоса, чотирьох відкачувальних насосів, зворотного і редукційного клапанів, фільтра тонкого очищення масла з перепускним клапаном і сигналізатором перепаду тисків, клапана випуску повітря. На маслоагрегаті змонтований приймач системи виміру температури масла на вході в двигун:

повітровідокремлювач з фільтром грубого очищення масла;

стружкосігналізатор;

термостружкосігналізатор наявності феромагнітних частинок і перегріву масла в магістралях відкачування масла з опор роторів;

запобіжні фільтри масляних форсунок;

запобіжні фільтри насосів відкачки;

трубопроводи, канали і форсунки, кран зливу масла.

У систему суфлювання двигуна входять:

відцентровий суфлер;

трубопроводи та канали системи суфлювання.

Масло з маслобака надходить самопливно в нагнітаючий насос маслоагрегата, звідки під тиском подається в фільтр тонкого очищення. Тиск масла на вході в двигун підтримується в заданих межах редукційним клапаном.

Масло, пройшовши фільтр тонкого очищення, по зовнішнім трубопроводах підводиться до опори КНТ, опорам турбін і приладів контролю тиску масла, а до опори КВТ, центральному приводу і верхній коробці приводів - по каналах, виконаним в проміжному корпусі. Інші деталі і вузли змащуються барботажем.

Масло з порожнини підшипника КНТ відкачується насосом, з порожнини підшипників ТВТ і ТНТ - насосом, а з порожнини підшипників вільної турбіни - насосом.

На шляху в відкачувальні насоси масло омиває термостружкосмигналізатори і фільтрується запобіжними фільтрами насосів.

Відкачуене масло з перерахованих вище порожнин зливається в піддон нижньої коробки приводів. Сюди ж самопливом зливається масло з порожнини верхньої коробки приводів, підшипника КВТ і центрального приводу по внутрішнім порожнинах ребер проміжного корпусу.

Із піддону нижньої коробки приводів, все масло, пройшовши стружкосигналізатор і запобіжний фільтр, відкачується основним відкачувальним насосом і по каналу в нижній коробці приводів направляється в центральний повітровідокремлювач. Відокремлене в повітровідокремлювачі від повітря масло, надходить для охолодження в блок маслоохолоджувачів.

Охолоджене масло повертається в маслобак.

Тиск масла на вході в двигун заміряється перетворювачем тиску, а мінімальний тиск фіксується за допомогою сигналізатора.

Для контролю температури масла на вході в двигун, встановлений приймач температури.

Встановлені в магістралях відкачування масла, термостружкосігналізатори видають сигнали в САКД при появі в маслі феромагнітних частинок або перевищенні граничної температури відкачуваного масла.

Поява феромагнітних частинок в маслі, відкачуваного з коробок приводів, центрального приводу і порожнини підшипника КВТ, виявляється стружкосігналізатором.

Контроль кількості масла в баку здійснюється покажчиком рівня.

Злив масла з системи мастила здійснюється через крани, розташовані:

на піддоні нижньої коробки приводів;

на маслобаку;

на блоці маслоохладителей;

через зливні коробки, розташовані на маслоагрегате і повітровідокремлювачі.

Суфлювання всіх масляних порожнин необхідно для забезпечення нормальної роботи систем змащення і ущільнень.

Масляні порожнини підшипника КНТ і підшипників турбін суфлюются в порожнину верхньої коробки приводів по зовнішніх трубопроводах.

Центральний привід і нижня коробка приводів поєднуються з порожниною верхньої коробки приводів по каналах в ребрах проміжного корпусу.

Повітряно-масляна суміш з верхньої коробки приводів потрапляє в відцентровий

суфлер, звідки виділення масло зливається зовнішнім трубопроводом в піддон нижньої коробки приводів, а очищене повітря скидається в вихлопний пристрій, [2].

3.2 Паливна система

Паливна система забезпечує подачу газоподібного палива до пускових і робочих форсунок в певних кількостях, чистотою, тиском, температурою, що забезпечують роботу двигуна на всіх режимах і у всіх умовах експлуатації.

До складу паливної системи входять: стопорний клапан, дозатор газу, паливний колектор, паливні форсунки, клапан електромагнітний пускового палива, пускові форсунки, сигналізатор витоку паливного газу, перетворювач тиску палива перед робочими форсунками, перетворювач тиску повітря за КВТ, [2].

3.3 Система автоматичного керування

Робоче паливо з системи підготовки палива ГПА з тиском (2,4 ? 0,1) МПа [(24 1) кгс/см2], чистої фільтрації 40 мкм і температурою від 15 до 50?С підводиться до стопорному клапану і далі до дозатора газу, в якому воно дозується в кількостях, що визначаються САКД. Віддозоване паливо від дозатора підводиться до паливного колектора і далі до робочих форсунок. Паливо з системи підготовки палива ГПА підводиться через дросель до електромагнітного клапану пускового палива, який відкриває (закриває) доступ палива з тиском (0,25 ? 0,02) МПа [(2,5 ? 0,2) кгс/см2] до пускових форсунок по електричному сигналу САКД. Сигналізатор витоку паливного газу в разі наявності тиску газу в камері згоряння двигуна перед запуском видає сигнал в САКД про витік газу.

Топливорегулюючі агрегати здійснюють:

автоматичне дозування палива при запуску і на сталих режимах;

витримування сталості заданої частоти обертання ротора вільної турбіни при зміні умов роботи;

захист двигуна від перевищення частоти обертання роторів високого та низького тиску, вільної турбіни і температури газів за турбіною низького тиску і від помпажа, [2].

3.4 Система запуску

Запуском двигуна є процес виведення його на режим малого газу
nвд пр = (11200 150) об/хв. Запуск двигуна здійснюється в процесі пуску ГПА за сигналом «ЗАПУСК», що надходить з АСК ГПА.

Система запуску двигуна забезпечує: автоматичний запуск; холодну прокрутку і припинення запуска вручну або автоматично (при виявленні несправностей) з видачею повідомлення про причини припинення запуску.

У систему запуску входять:

додатковий клапан перепуску повітря за КВТ;

стартер СВ-36Г;

сигналізатор мств-1,6А мінімального тиску робочого тіла перед сопловим апаратом стартера;

система запалювання;

пускові запальники;

електромагнітний клапан пускового палива.

Управління запуском двигуна і дозуванням робочого палива в процесі запуску здійснюється агрегатами системи автоматичного керування двигуна - САКД і дозатором газу - ДГ.

Додатковий клапан перепуску повітря за КВТ здійснює перепуск частини стисненого повітря через КВТ з метою поліпшення запуску двигуна і закривається до виходу двигуна на режим малого газу при досягненні заданого тиску повітря за КВТ. Крім додаткового клапана перепуску повітря за КВТ в процесі запуску залишаються відкритими три клапана перепуску повітря через 3 ступені КНТ і три клапана перепуску повітря через 4 ступені КВТ.

Стартер СВ-36Г здійснює розкрутку ротора високого тиску двигуна за рахунок поступаючого на його турбіну стисненого робочого тіла (газу або повітря).

Система запалювання забезпечує займання паливо-повітряної суміші в пускових запальниках.

Пусковий запальник забезпечує займання паливо-повітряної суміші в жаровій трубі камери згоряння при запуску двигуна.

Електромагнітний клапан пускового палива забезпечує включення подачі пускового газу до форсунок пускових запальників по команді від САКД.

САКД на етапі запуску виконує наступні функції:

формує циклограму запуску і холодної прокрутки двигуна;

комуттує силові ланцюги управління агрегатів системи запуску згідно циклограмі запуску (холодної прокрутки двигуна);

формує закони подачі робочого палива на запуск і керує за цими законами дозатором газу (ДГ);

захищає двигун при перевищенні гранично допустимої температури газів за ТНТ на запускові;

контролює справність електричних ланцюгів, виконавчих механізмів і датчиків, задіяних при запускові;

формує і видає команди на припинення запуска двигуна в разі виявлення несправностей двигуна і повідомлення про причини зупинки.

Дозатор газу забезпечує при запускові дозування робочого палива за законом, формованому САКД.

Перед запуском і холодною прокруткою по включенню живлення САКД проводить перевірку справності елементів системи контролю та управління двигуна. При відсутності несправностей САКД видає повідомлення про готовність до запуску.

Запуск двигуна починається при наявності готовності САКД до запуску і час вступу до САКД з АСК ГПА сигналу «ЗАПУСК». З цього моменту САКД починає формувати, згідно циклограмі запуску, команди на включення і виключення виконавчих механізмів системи запуску в наступному порядку.

За сигналом «ЗАПУСК» САКД включає стартер СВ-36Г подачею електроживлення на електромагніт включення статора. При цьому клапан стартера відкривається, стислий робоче тіло подається на турбіну стартера, обертання якої передається через трансмісію ротора двигуна і одночасно робоче тіло надходить до сигналізатора МСТВ-1,6А, контакти якого замикаються і САКД видає повідомлення про відкриття клапана СВ-36Г. Протягом 120 с виробляється прокрутка двигуна для вентиляції газоповітряного тракту двигуна, вхідного і вихідного пристроїв ГПА.

Через 90 с САКД вимикає стартер, зняттям електроживлення з електромагніту включенням стартера.

На 120 с (не ранее) і при досягненні на виході частоти обертання ротора ВТ nвд менше (700 ? 150) об/хв САКД повторно включає стартер.

При nвд = (750 ? 150) об/хв після другого включення стартера САКД включає агрегати запалювання.

При nвд = (2650 ? 100) об/хв САКД включає електромагнітний клапан пускового палива.

При nвд = (3500 ? 100) об/хв або через (230 ? 2) с з моменту початку запуску САКД вимикає подачу паливного газу до ДГ і на робочі форсунки. Відбувається подача і розпал робочого палива в камері згоряння.

При досягенні nвд = (3500 ? 100) об/хв або через (234 ? 2) с з моменту початку запуску САКД починає керувати дозуючим елементом ДГ по заданому тимчасовому закону подачі робочого палива на запуск.

При nвд = (6300 ? 100) об/хв або через (255 ? 2) с з моменту початку запуску САКД включає стартер, агрегати запалювання і електромагнітний клапан пускового палива.

Далі розкрутка роторів двигуна триває за рахунок надлишкової потужності на турбіні двигуна, забезпечується за рахунок збільшення витрати палива за тимчасовим законмо характеристики запуску. Зі збільшенням частоти обертання роторів двигуна збільшується тиск повітря за КВТ та відбувається закриття додаткового клапана перепуску повітря за КВТ.

При досягненні режиму малого газу - nвд пр. = (11200 ? 150) об/хв САКД припиняє керувати дозуючим елементом ДГ з тимчасового закону запуску і переходить на дозування палива по закону nвд пр = const і видає повідомлення про те, що запуск двигуна закінчений.

Холодна прокрутка двигуна виконується при вступі до САКД з АСК ГПА сигналів «холодного прокручування» і «ЗАПУСК», при цьому САКД подає живлення на електромагніт включення стартера. Холодна прокрутка двигуна триває 120 с, після закінчення яких САКД вимикає стартер, зняттям живлення з електромагніту включення стартера.

У процесі запуску і холодної прокрутки САКД по закладеній програмі контролює справність виконавчих механізмів системи запуску, граничні параметри двигуна (тиск робочого тіла перед стартером, частоту обертання турбіни стартера, температуру газів за ТНТ і ін.) І при необхідності обмежує максимальну температуру газів за ТНТ шляхом управління дозуючого елемента.

При виявленні несправностей в системі запуску або перевищенні граничних параметрів двигуна САКД припиняє запуск двигуна з видачею відповідного повідомлення про причини припинення запуску, [2].

3.5 Вибір матеріалів основних деталей двигуна, що проектується

В двигуні, що проектується, використовується ряд сплавів і матеріалів які забезпечують міцність, надійність та витривалість всіх його вузлів під час експлуатації[12].

Вибрані матеріали повинні витримувати всі діючі напруження, забезпечувати необхідний запас міцності, мати достатні жароміцність, жаростійкість, антикорозійну здатність.

Для лопаток компресора ГТД було обрано титановий сплав - ВТ8 (с = 4520 кг/м3) [13] .

За результатами підрахунків, з допомогою довідника конструктора-машинобудівник було обрано шариковий радіально-упорний підшипник 46116 з таблиці 136 .

Для валу турбіни обрано сплав 18ХНВА що забезпечує достатній запас міцності. Густина - близько 7800 кг/мі [8].

3.6 Вибір осьових та радіальних зазорів ГТД

Осьовоий зазор - відстань між обертовими і вузлами котрі не обертаються вздовж осі двигуна.

Вибір осьового зазору визначається двома важливими факторами.

З одного боку осьові зазори між робочими і направляючими лопатками бажано мати мінімальними, так як при цьому зменшується довжина і маса компресора. Однак при дуже малих значеннях осьових зазорів виникає нестійка робота компресора, і з'являються небезпечні вібрації лопаток.

Тому осьової зазор визначається по емпіричному співвідношенню

д= (15 ... 25)B,

де В - довжина хорди робочої лопатки на середньому радіусі.

д

У поясах перепуску повітря осьової зазор h збільшується в 2-3 рази в порівнянні зі значенням, отриманим за наведеним вище співвідношенням.

д .

Вони впливають на ККД компресора, тягу двигуна і питому витрата палива.

На величину радіального зазору впливає різні чинники. Вони можуть бути визначені наступним співвідношенням

;

hв= 3 - за технічними данними, що зазначені в додатку;

де - подовження лопатки від відцентрових сил;

hпр - виробничі відхилення через несоосности опор і похибок виготовлення деталей;

ht - термічна деформація ротора і корпусу;

hд - динамічна деформація ротора щодо корпусу;

h = 3,129.

Величини радіальних зазорів для перших, других і останніх ступенів компресора повинні бути різними. Облік всіх факторів для призначення зазорів при проектуванні компресора складний, особливо облік залишкових деформацій лопаток і дисків в процесі тривалої експлуатації. Тому остаточно радіальний зазор уточнюється при доведенні компресорів.

Вплив радіального зазору залежить від довжини робочої лопатки. Тому використовують в якості задає геометричного параметра відносний радіальний зазор h.

Відносний радіальний зазор

де lл - довжина лопатки.

Збільшення на 1% приводить до зменшення ККД компресора до 3%, що викликає збільшення витрати (питомої витрати) палива на 10%. Збільшення приводить до збільшення зворотних перетоків повітря, що знижує напірність компресора ( рк).

Тому величина радіального зазору повинна бути мінімально можливою для всіх режимів роботи двигуна.

Зазвичай в сучасних компресорах вибирають рівними.

=0,2629

Для зменшення зазора h застосовуються спеціальні покриття, (1..3 мм) яких стосуються лопатки. Як покриття в кожному ступені застосовують залежно від температури повітря покриття на основі графіту, тальку, азбесту, алюмінієвої пудри і інших компонентів, що з'єднуються за допомогою спеціальних лаків. Для кращого з'єднання з корпусом на його поверхні під покриття виконують спіральні канавки глибиною близько 0,5 мм і кроком приблизно 1 мм.

Крім графітових вставок, використовують стільникові ущільнення, які застосовуються для мінімізації радіального зазору.

Для зменшення зазору можна використовувати спеціальні полімерні легко виробляються покриття, в яких лопатки проточують канавку. Однак використання подібних покриттів допустимо при стабільності характеристик полімерного матеріалу в часі при робочих температурах.

На різних режимах роботи радіальний зазор буде різним.

При створенні сучасних ГТД для підтримки оптимальної величини радіального зазору на різних режимах роботи двигуна здійснюється його регулювання, наприклад, шляхом нагрівання або охолодження корпусу компресора останніх ступенів, у яких його величина змінюється найзначніше, [9].

Висновки за розділом 3

Проведено опис системи змащення, паливної системи, системи автоматичного керування та системизапуску двигуна.

Визначені матеріали і їх властивості, що використаються для основних деталей двигуна, що проектується.

Вибрано осьові та радіальні зазори, що забезпечать ефективну роботу даного двигуна.

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

Михалевич О., Публічне Акціонерне Товариство «Укртрансгаз» [Електронний ресурс] / Зябченко Ю.Д., Доронін О.В. - Режим доступу: http://utg.ua/utg/gts/description.html - 23.11.2017.

Газотурбинный привод (Двигатель) Д-336[Текст]: Руководство по технической эксплуатации 336.00.00.000РЭ/Р1. © ЗМКБ "Прогрес" им. А.Г.Ивченко, 2000.- 332с.

Гай Л.Д., Шпакович М.І., Моца В.Г., та інші. Термодинамічний та газодинамічний розрахунки компресорів та ГТУ [Текст]: Методичні вказівки до дипломного проектування Київ: 2002 - 79 с.

Теорія теплових двигунів. Термогазодинамічний розрахунок газотурбінних двигунів[Текст]: навч. посіб./ [Терещенко Ю.М., Кулик М.С., Волянская Л.Г. та ін.]; за ред. Ю.М. Терещенка. - К.: Вид-во Нац. Авіац. Уні-ту «НАУ-друк», 2009. - 328 с.

Машиностроение. Энциклопедия/Ред. Совет: К.В. Фролов (пред.) и др. - М. [Текст]: Машиностроение. Самолеты и вертолеты. Т.IV-21. Авиационные двигатели. Кн. 3/В.А. Скибин, В.И. Солонин, Ю.М. Тенис и др.; под ред В.А. Скибина, Ю.М. Тениса и В.А. Сосунова. - 2010. 720 с.

Марочник стали и сплавов [Текст]: Материалы - Алюминиевый литейный сплав. Режим доступа: http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=1391- 08.05.2003.

Потемкин В.Г. Matlab6 [Текст]: среда проектирования инженерных приложений. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. -448 с.

Комисаров Г.А., Микиртичан В.М., Хайт М.В. Методика газодинамического рассчета осевого компрессора. Технический отчет ЦИАМ. - М. [Текст]: ЦИАМ,1962. - 132 с.

Анурьев В.И. [Текст]: Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2. - 5-изд. - М.: Машиностроение, 1980.

Лозицкий Л.П., Ветров А.Н., Дорошко С.М. и др. Конструкция и прочность авиационных газотурбинных двигателей. - М. [Текст]: Воздушный транспорт, 1992.-534 с.

Машиностроение. Энциклопедия/Ред. Совет: К.В. Фролов (пред.) и др. - М. [Текст]: Машиностроение. Самолеты и вертолеты. Т.IV-21. Авиационные двигатели. Кн. 3/В.А. Скибин, В.И. Солонин, Ю.М. Тенис и др.; под ред В.А. Скибина, Ю.М. Тениса и В.А. Сосунова. - 2010. 720 с.

Энциклопедия по машиностроению . [Текст]: Сопротивление усталости металлов и сплавов Часть 1 Сталь 18ХНВА. Режим доступа: http://mash-xxl.info/info/764639/- 08.05.2003р.

Марочник стали и сплавов. [Текст]: Материалы - Титановый деформируемый сплав. Режим доступа: http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=1298- 01.05.2016.

Додаток В

Програма термодинамічного і газодинамічного розрахунку ГТУ

1. Термодинамічний розрахунок//

Фг=1454.

1454.

Не=14700000.00

1.47*107

Kр=0.25

0.25

рк=23

23

рКНД=рк*Kр

5.75

рКВД=рк/рКНД

4.

увх=0.99

0.99

к=1.4

1.4

k1=(к-1)/к

0.285714

k2=к/(к-1)

3.5

Rв=288

288

зКНT=0.89

0.89

зКВT=0.89

0.89

укс=0.98

0.98

зг=0.98

0.98

Hu=46000000

46000000

L0=20

20

qох=0.05

0.05

qв=0.01

0.01

зм=0.99

0.99

зтвт=0.91

0.91

кг=1.33

1.33

Cpг=кг/(кг-1)

4.0303

Cpгo=(кг-1)/кг

0.24812

Rг=288

288

зтнт=0.91

0.91

зст=0.89

0.89

змех=0.99

0.99

?c=0.96

0.96

Сн=101325.00

101325.

Tн=288.00

288.

Tв=Tн

288.

Св=Сн*увх

100312.

eКНT=рКНД^k1

1.64834

TКНT=Tв*((1+(eКНT-1)/зКНT))

497.801

PКНT=Св*рКНД

576793.

LКНТ=k2*Rв*(TКНT-Tв)

211480.

eКВT=рКВД^k1

1.48599

TКВT=TКНT*((1+(eКВT-1)/зКВT))

769.631

PКВT=PКНT*рКВД

2.30717*106

LКВТ=k2*Rв*(TКВT-TКНT)

274005.

Pг=PКВT*укс

2.26103*106

Cп=878+0.208*(Фг+0.48*TКВT)

1257.27

qп=Cп*((Фг-TКВT)/(зг*Hu))

0.0190869

qппт=Cп*(Фг-TКВT)

860438.

б=1/(qп*L0)

2.6196

TTBT=Фг-(LКВТ/((Cpг*Rг*зм)*(1+qп)*(1-0.5*qох-qв)))

1211.53

eTВT=1-(LКВТ/((Cpг*Rг*зм*зтвт)*Фг*(1+qп)*(1-0.5*qох-qв)))

0.816748

PTBT=Pг*eTВT^Cpг

999988.

TTНT=TTBT-(LКНТ/((Cpг*Rг*зм)*(1+qп)*(1-0.5*qох-qв)))

1024.39

eTНT=1-(LКНТ/((Cpг*Rг*зм*зтнт)*Фг*(1+qп)))

0.863515

PTНT=PTBT*eTНT^Cpг

553531.

LTK=(LКНТ+LКВТ)/((1+qп)*(1-qох-qв)*зм)

511919.

PT=1.05*Сн

106391.

рт=PTНT/PT

5.20279

Le=(Cpг*Rг*зст*TTНT)*(1-(1/рт^Cpгo))

355378.

Nуд=змех*Le*(1+qп)/1000000.

0.358539

ккдц=Le/qппт

0.41302

TT=TTНT-(Le/((Cpг*Rг*зст)))

680.384

Cc=?c*

132.347

Ts=TT-Cc^2/(2*Rг*Cpг)

672.839

Ps=PT*((TT/Ts)^Cpг)

111282.

Rs=Ps/(Rг*Ts)

0.574277

Gbks=Не/Nуд /1000000

40.9997

Ce=(3600*qп*1000)/Nуд/1000000.

0.191647

/

2. Газодинамічний розрахунок//

// приймаємо осьову швидкість на вході до КНТ 172 м/с //

cав=172.

172.

// геометричні параметри на вході до КНТ //

T1=Tв-cав^2/(2*Rв*k2)

273.325

P1=Св*(T1/Tв)^k2

83533.

с1=P1/(Rв*T1)

1.06117

F1=Gbks/(с1*cав)

0.224629

// приймаємо відносний діаметр втулки (за прототипом) хвт=0.62

хвт=0.62

0.62

dk1=((4*F1)/(Pi*(1-хвт^2)))^0.5

0.681615

dвт1=dk1*хвт

0.422601

dsrn=(dk1+dвт1)/2.

0.552108

// вхід до КНТ

rk1=dk1/2.

0.340807

rвт1=dвт1/2.

0.211301

rсер1=dsrn/2

0.276054

Середній відносний радіус при вході до РК

ср1=

0.831986

Hl1=(dk1-dвт1)/2.

0.129507

uКНT=360.

360.

nКНТ=60*uКНT/(3.14*dk1)

10092.2

omКНТ=nКНТ*3.14/30

1056.32

Профілювання робочої лопатки 1 ступеня КНТ

u1BT=uКНT*dвт1/dk1

223.2

u1k=uКНT*dk1/dk1

360.

u1sr=uКНT*dsrn/dk1

291.6

// обираємо середній коефіцієнт навантаження КНТ мкн=0,4//

мкн=0.35

0.35

zrn=LКНТ/(usrn2*мкн)

7.86555

// визначаємо 6 ступенів КНТ //

LКНТ

211480.

L1stknt=LКНТ/6

35246.6

T3=Tв+L1stknt/(k2*Rв)

322.967

kkd1st=0.9

0.9

P3=Св*(1+(kkd1st*L1stknt)/(k2*Rв*Tв))^k2

144206.

Pi1st=P3/Св

1.43758

Sna=0.99

0.99

P2=P3/Sna

145663.

T25=T3-cав^2/(2*(к/(к-1))*Rв)

308.292

P25=P2/(T25/T3)^(к/(к-1))

171409.

dCa=5

5

C3a=cав-dCa

167.

л3a=C3a/(18.3*(T3)^0.5)

0.507793

qл3a=л3a*( (к+1)/2)^(1/(к-1))*(1-л3a*л3a*(к-1)/(к+1))^(1/(к-1))

0.717707

mp=0.0404

0.0404

F3=(Gbks*(T3)^0.5)/(mp*P3*qл3a)

0.176217

lchn=(4*F3)/р

0.224366

Solve[lchn==(dsrn+hls)^2-(dsrn-hls)^2,hls]

{{hls->0.101595}}

hl3=0.10159511189768894`

0.101595

dsrn

0.552108

dk3=dsrn+hl3

0.653703

dvt3=dsrn-hl3

0.450513

dsrn3=(dk3+dvt3)/2

0.552108

F2=(F1+F3)/2

0.200423

lchn2=(4*F2)/р

0.255186

Solve[lchn2==(dsrn+hls2)^2-(dsrn-hls2)^2,hls2]

{{hls2->0.115551}}

hl2=0.11555095405711445`

0.115551

dk2=dsrn+hl2

0.667659

dvt2=dsrn-hl2

0.436557

dsrn2=(dk2+dvt2)/2

0.552108

u1BT=uКНT*dвт1/dk1

223.2

u1k=uКНT*dk1/dk1

360.

u1sr=uКНT*dsrn/dk1

291.6

C1a=cав

172.

W1k=(C1a^2+u1k^2)^0.5

398.979

W1vt=(C1a^2+u1BT^2)^0.5

281.784

W1sr=(C1a^2+u1sr^2)^0.5

338.548

T1wk=Tв+u1k^2/2010

352.478

T1wvt=Tв+u1BT^2/2010

312.785

T1wsr=Tв+u1sr^2/2010

330.304

Wcrk=18.3*(T1wk)^0.5

343.571

Wcrvt=18.3*(T1wvt)^0.5

323.649

Wcrsr=18.3*(T1wsr)^0.5

332.589

лw1k=W1k/Wcrk

1.16127

лw1vt=W1vt/Wcrvt

0.870647

лw1sr=W1sr/Wcrsr

1.01792

//аналіз зведеної швидкості //

лw1кr=0.95

0.95

W1kr=лw1кr*18.3*(T1wk)^0.5

326.393

C1ukh=u1k-(W1kr^2-C1a^2)^0.5

82.6046

C1uvt=C1ukh*dk1/dвт1

133.233

б1h=ArcTan[C1a/C1ukh]*180/р

64.3469

u1BTr=u1k*dвт1/dk1

223.2

W1BTr=u1BTr-C1ukh

140.595

ДWuvt=L1stknt/u1BTr

157.915

// ДWuvt=157.92 >= W1BTr=140.595//

C1uBTh=60

60

W1BTru=u1BTr-C1uBTh

163.2

// ДWuvt=157,92<= W1BTr=163,2//

W1uvt=u1BTr-C1uBTh

163.2

W1vt=(W1uvt^2+C1a^2)^0.5

237.104

Tw1vt=Tв+(u1BTr-2*C1uBTh)*u1BTr/2010

299.46

лw1vt=W1vt/(18.3*(Tw1vt)^0.5)

0.748718

б1vt=ArcTan[C1a/C1uBTh]*180/р

70.7693

в1vt=ArcTan[C1a/W1uvt]*180/р

46.5038

ДCu=ДWuvt

157.915

C2a=C1a-dCa

167.

C2u=C1uBTh+ДCu

217.915

W2uvt=u1BTr-C2u

5.28502

C2vt=(C2a^2+C2u^2)^0.5

274.547

W2vt=(W2uvt^2+C2a^2)^0.5

167.084

б2h=ArcTan[C1a/C2u]*180/р

38.284

в2vt=ArcTan[C2a/W2uvt]*180/р

88.1874

Дв=в2vt- в1vt

41.6835

вср=(в2vt+ в1vt)/2

67.3456

// з використанням залежності Дв=f(в2) отримуємо (в/t)вт=2 //

btвтРК=2.0

2.

Sd=0.4*hl2

0.0462204

// з креслення корінного перерізу лопатки РК отримуємо

хорду лопатки РК //

Розмір хорди на втулковому радіусі РК

bвтРК=0.0501

0.0501

Розмір хорди на втулковому радіусі РК

tвтРК=bвтРК/btвтРК

0.02505

Кількість лопаток РК

zрк= Round[ р*dвт1/tвтРК]

53

// радіус передньої кромки лопатки РК на корінного перерізу //

rvh=bвтРК*0.02

0.001002

// радіус задньої кромки лопатки РК на корінного перерізу //

rvuh=bвтРК*0.01

0.000501

// геометричні параметри на виході з КНТ //

c2b=132

132

T2b=TКНT-c2b^2/(2*Rв*k2)

489.158

P2b=PКНT*(TКНT/T2b)^k2

613257.

с2b=P2b/(Rв*T2b)

4.35312

F2b=Gbks/(с2b*c2b)

0.071352

lchn=(4*F2b)/р

0.0908482

Solve[lchn==(dsrn+hls/2.)^2-(dsrn-hls/2.)^2,hls]

{{hls->0.082274}}

hlsn=0.08227396312159704`

0.082274

dk2n=dsrn+hlsn

0.634382

dвт2n=dsrn-hlsn

0.469834

rвт2n=dвт2n/2.

0.234917

rk2n=dk2n/2.

0.317191

usrn=dsrn/dk2n* uКНT

313.311

вихід з КНТ

з КНТ вихід

rk2n=dk2n/2.

0.317191

rвт2n=dвт2n/2.

0.234917

Hlb=(dk1b-dвт1b)/2.

0.0724148

lnd=0.803

0.803//

// геометричні параметри на вході до КВТ //

T1b=T2b

489.158

P1b=P2b

613257.

с1b=с2b

4.35312

F1b=F2b

0.071352

dk1b=dk2n*0.99

0.628038

dвт1b=dвт2n*0.99

0.465136

// вхід до КВТ

rk1b=dk1b/2.

0.314019

rвт1b=dвт1b/2.

0.232568

Hlb=(dk1b-dвт1b)/2.

0.0814512

lp=0.089

0.089

// геометричні параметри на виході з КВТ //

dk2b=dk1b*0.893

0.560838

rk2b=dk2b/2.

0.280419

rвт2k=dвт2k/2.

0.223251

c2k=118.

118.

TКВT

769.631

T2k=TКВT-c2k^2/(2*Rв*k2)

762.724

PКВT

2.30717*106

P2k=PКВT*(T2k/TКВT)^k2

2.23551*106

с2k=P2k/(Rв*T2k)

10.1769

F2k=Gbks/(с2k*c2k)

0.0341414

dвт2k=(dk2b^2-(4*F2k)/р)^0.5

0.520643

dsrb=(dk2b+dвт2k)/2.

0.54074

lchb=(4*F2k)/р

0.0434702

// вихід з КВТ

rk2k=dk2b/2.

0.280419

rвт2k=dвт2k/2.

0.260321

H2b=(dk2b-dвт2k)/2.

0.0200975

uКBК=380.

380.

nКBТ=60*uКBК/(3.14*dk2b)

12947.

dsrk=(dk2b+dвт2k)/2.

0.54074

usrk=dsrk/dk2b* uКBК

366.383

// обираємо середній коефіцієнт навантаження КBТ мкv=0,3//

мкv=0.3

0.3

zrv=LКВТ/(usrk2*мкv)

6.80403

// визначаємо 7 ступенів КBТ //

lvd=0.49

0.49

// геометричні параметри на виході з КЗ //

dвтg=dsrk

0.54074

MГ=0.25

0.25

TГC=TTBT/(1+(кг-1)/2*Subscript[M, Г]2)

1199.17

PГC=Pг*(Subscript[T, ГC]/Фг)Cpг

1.03999*106

сГC=PГC/(TГC*Rг)

3.01132

cГ=MГ*

169.434

FГ=(Gbks*(1+qп)*(1-qох-qв))/(cГ*сГC)

0.0769769

dkg=

0.624828

dsrg=(dkg+dвтg)/2.

0.582784

// вихід з КЗ

rвтg=dвтg/2.

0.27037

rkg=dkg/2.

0.312414

kHt=2.4

2.4

uvsr=dsrg/dkg*uКBК

354.43

ztv=LКВТ/(uvsr2*зм*kHt)

0.918015

// визначаємо 1 ступінь ТBТ //

// геометричні параметри на вході до ТНТ //

dsrv=dsrg

0.582784

Msv=0.48

0.48

Ttsv=TTНT/(1+(кг-1)/2*Subscript[M, sv]2)

986.876

Ptsv=PTНT*(Subscript[T, tsv]/TTНT)Cpг

476250.

сtsv=Ptsv/(Ttsv*Rг)

1.67564

ctsv=Msv*

295.117

Fsv=(Gbks*(1+qп)*(1-qох-qв))/(ctsv*сtsv)

0.0794228

lchv=(4*Fsv)/р

0.101124

Solve[lchv==(dsst+hlsv/2.)^2-(dsst-hlsv/2.)^2,hlsv]

{{hlsv->0.0820659}}

hls1=0.07102707673117459`

0.0710271

dвтtv=dsrv-hls1

0.511757

rвтtv=dвтtv

0.511757

dktv=dsrv+hls1

0.653811

// вихід з TНТ

rвтtv=dвтtv/2.

0.255879

rktv=dktv/2.

0.326906

dsrv=(dktv+dвтtv)/2

0.582784

kHtn=2.1

2.1

uvsrtn=dsrv/dktv*uКНT

320.891

ztvn=LКНТ/(uvsrtn2*зм*kHtn)

0.987867

// визначаємо 1 ступень ТHТ //

// геометричні параметри на вході до CТ //

dвтst=dsrv

0.582784

dkst=1.443*dвтst

0.840958

dsst=(dвтst+dkst)/2.

0.711871

rвтst=dвтst/2.

0.291392

rkst=dkst/2.

0.420479

// вихід з СТ

Mss=0.3

0.3

Ttss=TT/(1+(кг-1)/2*Subscript[M, ss]2)

670.428

Ptss=PT*(Subscript[T, tss]/TT)Cpг

100255.

сtss=Ptss/(Ttss*Rг)

0.51923

ctss=Mss*

152.027

Fss=(Gbks*(1+qп)*(1-qох-qв))/(ctss*сtss)

0.497554

lch=(4*Fss)/р

0.633505

Solve[lch==(dsst+hls/2.)^2-(dsst-hls/2.)^2,hls]

{{hls->0.444958}}

hlss=0.4449579936891426`

0.444958

dвтtse=dsst-hlss/2.

0.489392

rвтtse=dвтtse/2.

0.244696

dktse=dsst+hlss/2.

0.93435

rktse=dktse/2.

0.467175

kHtn=3.4

3.4

uCT=285.

285.

uvsrts=dsst/dktse*uCT

217.138

zts=Le/(uvsrts2*kHtn)

2.21686

// визначаємо 2 ступені CТ //

//Розрахунок осьової сили, що діє на ротор КНТ //

Pocknt=Gbks*(c2b-cав)+P2b*F2b-Св*F1

19584.2

//Розрахунок осьової сили, що діє на ротор TНТ //

Poctnt=(Gbks*(1+qп)*(1-qох-qв))*(ctss-ctsv)+Ptss*Fss-Ptsv*Fsv

6437.07

//Розрахунок осьової сили, що діє на опорно-упорний підшипник ротора НТ //

Pocnt=Pocknt-Abs[Poctnt]

13147.1

Додаток Д

Розрахунок на міцність лопатки компресора ГТУ

clc

clear all

% РОЗРАХУНОК НАПРУЖЕННЯ РОЗТЯГУ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ ГТД;

%ВИХІДНІ ДАНІ;

% РАДІУСИ ПЕРЕТИНІВ ЛОПАТКИ;

% РАДІУС ВТУЛКИ - Rvt, м;

Rvt=0.211

% ЗОВНІШНІЙ РАДІУС ЛОПАТКИ - Ro, см;

Ro=0.34

r(1)=Ro

drl=(Ro-Rvt)/5

for i=2:6

r(i)=r(i-1)-drl

end

r'

%r=[0.346 0.319 0.292 0.266 0.239 0.212];

% ПЛОЩА ПЕРЕТИНУ ЛОПАТКИ У ВТУЛКИ - Fvt, м2;

Fvt=0.000277

% ПЛОЩА ПЕРЕТИНУ ЛОПАТКИ НА ЗОВНІШНЬОМУ РАДІУСІ - `Fo, см;

Fo=Fvt*0.8

% ЧАСТОТА ОБЕРТАННЯ РОТОРА n, об/хв;

n=10092.2;

% КУТОВА ШЩВИДКІСТЬ - om, 1/с;

om=pi*n/30;

% ГУСТИНА МАТЕРІАЛУ (ВТ3) RO, КГ/М3;

rom=4500;

% РОЗРАХУНОК ВІДНОСНОЙ ДОВЖИНИ ЛОПАТКИ;

for i=1:6

lot(i)=((r(i)-Rvt)/(Ro-Rvt))

rot(i)=r(i)/Ro

end

lot'

% РОЗРАХУНОК ПЛОЩИ ПЕРЕТИНУ ЛОПАТКИ ПРИ РІЗНИХ ЗАКОНАХ РОЗПОДІЛУ:

% fl - ЛІНІЙНОМУ;

for i=1:6

fl(i)=Fvt-(Fvt-Fo)*((r(i)-Rvt)/(Ro-Rvt))

fc(i)=Fvt;

fn1(i)=Fvt-(Fvt-Fo)*((r(i)-Rvt)/(Ro-Rvt))^0.5;

fn02(i)=Fvt-(Fvt-Fo)*((r(i)-Rvt)/(Ro-Rvt))^0.25;

fn3(i)=Fvt-(Fvt-Fo)*((r(i)-Rvt)/(Ro-Rvt))^3;

end

fl'

% ПОБУДОВА ЗМІНИ ПЛОЩІ ПЕРЕНИНУ ПРИ РІЗНИХ ЗАКОНАХ РОЗПОДІЛУ;

figure(1)

plot(fl,lot)

hold on

grid on

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14);

xlabel('площа перетину лопатки, м2 ')

ylabel('відносна довжина лопатки')

%text(0.00011,0.00027,'\leftarrow q=1')

ylim([0.,1]);

xlim([0.00022,0.00028]);

% РОЗРАХУНОК НАПРУЖЕННЯ РОЗТЯГУ ПРИ РІЗНИХ ЗАКОНАХ РОЗПОДІЛУ;

srl(1)=0;

srmpl(1)=0;

for i=2:6

rm(i)=(r(i-1)-r(i));

rp(i)=(r(i-1)+r(i));

flp(i)=fl(i-1)+fl(i);

srl(i)=1/fl(i)*(srl(i-1)*fl(i-1)+(rom*om^2)/4*flp(i)*rm(i)*rp(i));

srmpl(i)=srl(i)/1000000

src(i)=rom*om^2/2*(Ro*Ro-r(i)*r(i));

srmpc(i)=src(i)/1000000;

end

srmpl'

% МАКСИМАЛЬНЕ НАПРУЖЕННЯ РОЗТЯГУ В КОРІННОМУ ПЕРЕТИНІ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ ПРИ ЛІНІЙНОМУ РОЗПОДІЛІ ПЛОЩІ, SRM, МПа;

SRM=max(srmpl)

% ПОБУДОВА ЗМІНИ ЗАЛЕЖНОСТІ НАПРУЖЕННЯ РОЗТЯГУ ЗА ДОВЖИНОЮ ЛОПАТКИ ПРИ РІЗНИХ ЗАКОНАХ РОЗПОДІЛУ;

figure(2)

plot(srmpl,lot)

grid on

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14);

xlabel('напруження розтягу від відцентрових сил, МПа ')

ylabel('відносна довжина лопатки')

ylim([0.,1]);

%xlim([0.,80]);

% РОЗРАХУНОК НАПРУЖЕННЯ ВИГИНУ В ХАРАКТЕРНИХ ТОЧКАХ

% КОРІННОГО ПЕРЕТИНУ ЛОПАТКИ ПРИ ИЛІНІЙНОМУ ЗАКОНІ;

% КІЛЬКІСТЬ РОБОЧИХ ЛОПАТОК РОБОЧОГО КОЛЕСА zl;

zl=53;

% ГУСТИНА ПОТОКА НА ВХОДІ ДО РОБОЧОГО КОЛЕСА ro1, кг/м3;

ro1p=1.06117;

% ОСЬОВА ШВИДКІСТЬ ПОТОКА НА ВХОДІ ДО РОБОЧОГО КОЛЕСА Са1, м/c;

Ca1=172;

% ОСЬОВА ШВИДКІСТЬ ПОТОКА НА ВИХОДІ З РОБОЧОГО КОЛЕСА Са2, м/с;

Ca2=167;

C1u=133.23

C2u=217.915

% ТИСК ПОТОКА НА ВХОДІ ДО РОБОЧОГО КОЛЕСА pа1, кг/м3;

pa1=83533;

% ТИСК ПОТОКА НА BИХОДІ З РОБОЧОГО КОЛЕСА pа2, кг/м3;

pa2=142563;

% МАКСИМАЛЬНА ТОВЩИНА ПРОФІЛЯ ЛОПАТКИ РОБОЧОГО КОЛЕСА Сmax, м;

Cmax=0.00748;

% ХОРДА ПРОФІЛЯ ЛОПАТКИ РОБОЧОГО КОЛЕСА bpof, м;

bprof=0.0501;

% МАКСИМАЛЬНИЙ ПРОГИБ СЕРЕДНЬОЇ ЛІНІЇ ПРОФІЛЯ ЛОПАТКИ РОБОЧОГО КОЛЕСА fpof, м;

fprof=0.00473;

% КУТ МІЖ ГОЛОВНИМИ І ГОЛОВНИМИ ЦЕНТРАЛЬНИМИ ВІСЯМИ be, град;

be=22.79;

% КООРДИНАТА ТОЧКИ А ВІДНОСНО ВІСІ КСІ - ksiA, м;

ksiA=0.00288;

% КООРДИНАТА ТОЧКИ B ВІДНОСНО ВІСІ КСІ - ksiB, м;

ksiB=-0.00482;

% КООРДИНАТА ТОЧКИ C ВІДНОСНО ВІСІ КСІ - ksiC, м;

ksiC=0.00308;

% КООРДИНАТА ТОЧКИ А ВІДНОСНО ВІСІ ET - etA, м;

etA=-0.0232;

% КООРДИНАТА ТОЧКИ B ВІДНОСНО ВІСІ ET - etB, м;

etB=-0.00229;

% КООРДИНАТА ТОЧКИ C ВІДНОСНО ВІСІ ET - etC, м;

etC=0.027;

% ІНТЕНСИВНІСТЬ НАВАНТАЖЕННЯ ВІД ГАЗОВІХ СИЛ В ОКРУЖНОМУ НАПРЯМКУ - qu, кг/(м с2);

qu=(2*pi*Rvt/zl)*Ca1*ro1p*(C2u-C1u)

% ІНТЕНСИВНІСТЬ НАВАНТАЖЕННЯ ВІД ГАЗОВІХ СИЛ В ОСЬОВОМУ НАПРЯМКУ - qa, кг/(м с2);

qa=(2*pi*Rvt/zl)*((pa1-pa2)+Ca1*ro1p*(Ca1-Ca2))

% МОМЕНТИ ІНЕРЦІЇ КОРІННОГО ПЕРЕТИНУ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ ВІДНОСНО ВІСІ КСИ - Jksi;

Jksi=bprof*Cmax*(0.04*Cmax^2 +0.03*fprof^2)

% МОМЕНТИ ІНЕРЦІЇ КОРІННОГО ПЕРЕТИНУ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ ВІДНОСНО ВІСІ ET - Jet;

Jet=0.0377*bprof^3*Cmax

% МОМЕНТИ ГАЗОВИХ СИЛ В КОЖНОМУ ПЕРЕТИНІ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ ВІДНОСНО ВІСІ Y - My;

My=qa/2*(Ro-r).^2

My'

% МОМЕНТИ ГАЗОВИХ СИЛ В КОЖНОМУ ПЕРЕТИНІ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ ВІДНОСНО ВІСІ X - Mx;

Mx=-qu/2*(Ro-r).^2

Mx'

% ПОБУДОВА ЗМІНИ ЗАЛЕЖНОСТІ МОМЕНТІВ ГАЗОВИХ СИЛ ВІДНОСНО ГОЛОВНИХ ВІСЕЙ 0XY;

% В КОЖНОМУ ПЕРЕТИНІ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ;

figure(3)

plot(Mx,lot,'r',My,lot,'g');

grid on

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14);

xlabel('Моменти газових сил , МПа ')

ylabel('відносна довжина лопатки')

%text(-50,0.1,'\leftarrow Mx')

%text(-30.0,0.1,'\rightarrow My')

ylim([0.,1]);

%xlim([-6.,0.0]);

% МОМЕНТИ ГАЗОВИХ СИЛ ВІДНОСНО ВІСІ КСИ - Mksi;

Mksi=Mx*sin(be/180*pi)+My*cos(be/180*pi)

Mksi'

% МОМЕНТИ ГАЗОВИХ СИЛ ВІДНОСНО ВІСІ ET - Met;

Met=Mx*cos(be/180*pi)+My*sin(be/180*pi)

Met'

% ПОБУДОВА ЗМІНИ ЗАЛЕЖНОСТІ МОМЕНТІВ ГАЗОВИХ СИЛ ВІДНОСНО ГОЛОВНИХ ЦЕНТРАЛЬНИХ ВІСЕЙ 0 КСИ ЕТ;

% В КОЖНОМУ ПЕРЕТИНІ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ;

figure(4)

plot(Mksi,lot,'r',Met,lot,'g');

grid on

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14);

xlabel('Моменти газових сил відносно головних центральних вісей , МПа ')

ylabel('відносна довжина лопатки')

%text(-9,0.3,'\leftarrow Mksi')

%text(-30,0.3,'\leftarrow Met')

ylim([0.,1.1]);

%xlim([-4.5,0]);

% НАПРУЖЕННЯ ВИГИНУ ВІД ГАЗОВИХ В ТОЧЦІ А КОРІННОГО ПЕРЕТИНУ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ SuA;

SuA=(Met*ksiA/Jet-Mksi*etA/Jksi)/1000000

% НАПРУЖЕННЯ ВИГИНУ ВІД ГАЗОВИХ В ТОЧЦІ B КОРІННОГО ПЕРЕТИНУ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ SuB;

SuB=(Met*ksiB/Jet-Mksi*etB/Jksi)/1000000

% НАПРУЖЕННЯ ВИГИНУ ВІД ГАЗОВИХ В ТОЧЦІ C КОРІННОГО ПЕРЕТИНУ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ SuC;

SuC=(Met*ksiC/Jet-Mksi*etC/Jksi)/1000000

'*Напруження вигину********'

SuA'

SuB'

SuC'

% ПОБУДОВА ЗМІНИ ЗАЛЕЖНОСТІ НАПРУЖЕННЯ ВИГИНУ ВІД ГАЗОВИХ СИЛ В ХАРАКТЕРНИХ ТОЧКАХ;

% А В С КОЖНОГО ПЕРЕТИНІ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ;

figure(5)

plot(SuA,lot,'r',SuB,lot,'g',SuC,lot,'b');

grid on

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14);

xlabel('Напруження вигину від газових сил , МПа ')

ylabel('відносна довжина лопатки')

%text(1600.5,0.3,'\leftarrow SuA')

%text(800,0.3,'\leftarrow SuB')

%text(15000,0.7,'\leftarrow SuC')

ylim([0.,1.1]);

%xlim([-30.,30]);

% ***************************** А В С **********************************;

% ВИЗНАЧЕННЯ В ЯКОЇ ТОЧЦІ А В С ДІЄ МАКСИМАЛЬНЕ НАПРУЖЕННЯ ВИГИНУ ВІД ГАЗОВИХ;

% ***************************** А В С **********************************;

% ВИЗНАЧЕННЯ СУМАРНОГО НАПРУЖЕННЯ ВІД РОЗТЯГУ І ВИГИНУ В ТОЧЦІ C, ДЕ ДІЄ МАКСИМАЛЬНЕ НАПРУЖЕННЯ ВИГИНУ ВІД ГАЗОВИХ;

SsC=abs(SuC)+SRM

SsC'

% МЕЖА ДОВГОТРИВАЛОСТІ ДЛЯ МАТЕРІАЛУ (ВТ3) НА БАЗІ 100 ГОДИН S100T, МПа;

S100T=[1000 1000 1000 1000 1000 1000]

figure(6)

plot(S100T,lot,'r')

grid on

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14);

xlabel('Межа довнотривалої міцності, МПа')

ylabel('відносна довжина лопатки')

ylim([0.,1]);

%xlim([180,230]);

% ПОБУДОВА ЗМІНИ СУМАРНОГО НАПРУЖЕННЯ ВІД РОЗТЯГУ І ВИГИНУ В ТОЧЦІ C

figure(7)

plot(SuC,lot,'r');

grid on

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14);

xlabel('Cумарні напруження від вигину і розтягу в точці C, МПа ')

ylabel('відносна довжина лопатки')

ylim([0.,1]);

%xlim([70,100]);

% РОЗРАХУНОК ЗАПАСУ СТАТИЧНОЇ МІЦНОСТІ РОБОЧОЇ ЛОПАТКИ Km;

for i=1:6

Km(i)=S100T(i)/SsC(i)

Kmm(i)=1.4

end

Km'

Kmmin=min(Km)

% ПОБУДОВА ЗМІНИ КОЕФІЦІЄНТА ЗАПАСУ СТАТИЧНОЇ МІЦНОСТІ РОБОЧОЇ ЛОПАКИ В

% ТОЧЦІ C

figure(8)

plot(Km,lot,'g',Kmm,lot,'r');

grid on

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14);

%text(3.5,0.53,'\leftarrow Km')

%text(1.4,0.48,'\leftarrow Km меж=1.4')

xlabel('Коефіцієнт запасу статичної міцності лопатки ')

ylabel('відносна довжина лопатки')

ylim([0.,1]);

xlim([1.0,7.5]);

Додаток Ж

Розрахунок радіально-упорного підшипника на довготривалість НТ

// Вихідні дані://

//кінематичний коефіціент-//

Kк=1.25

1.25

//коефіціент динамічності навантаження-//

Kd=1.05

1.05

//коефіціент температурного режиму T=175 С-//

Kt=1.11

1.11

//ккут контакту-//

В=25

25

//ккоефіціент зведення осьового наватаження до умовно радіального-//

m=1./(3.8*Tan[В*Pi/180.])

0.564344

//ккоефіціент якості виготовлення підшипника-//

Kкп=1.25

1.25

//ккількість шариків у підшипнику-//

z=26

26

//кдіаметр шариків, мм-//

d0=10.66

10.66

//ккоефіціент виправлення-//

fi=1./(1.+0.02*d0)?

0.824266 ?

//ккоефіціент працездатності-//

С=650.*Kкп*(z^0.7)*d0^2*fi*Cos[В*Pi/180.]

674780. ?

//кмаса ротора, кг-//

M=450

450

//крадиальне навантаження, Н-//

R=M*9.81/2.

2207.25

//косьове навантаження, Н-//

P=13147.1

13147.1

//кpзведене навантаження-//

Q=Kd*Kt*(R*Kк+m*P)

11863.1

//кpчастота обертання ротора, об/мин //

n=10092.2

10092.2

//кpдовготривалість підшипника, годин-//

Tay=(1./n)*(С/Q)^3.*100000./60.

30391.8 ?3.

Підшипник серії 46119, довготривалість складає 30391.8годин.

Размещено на Allbest.ru