ВВЕДЕНИЕ

Среди прочих изделий, выпускаемых предприятиями машиностроения, авиационные газотурбинные двигатели практически не имеют себе равных по наукоемкости конструирования, сложности технологических процессов производства, требовательности к качеству в эксплуатации и обслуживании. Специфика их применения на летательных аппаратах диктует повышенные требования к надежности и экономичности конструкций.

Несмотря на многочисленные трудности экономического характера, Украина по-прежнему входит в число государств - мировых производителей авиационной техники (в том числе - и авиационных ГТД), что, в свою очередь, свидетельствует о мощном научно-техническом потенциале нашего государства.

Надежность силовых установок летательных аппаратов зависит, в первую очередь, от надежности отдельных деталей, узлов и агрегатов авиационного ГТД и его функциональных систем.

Данная работа посвящена изучению методики расчета наиболее нагруженных деталей ступеней роторов компрессора - лопаток и дисков рабочих колес. Компрессор - это лопаточная машина, предназначенная для сжатия рабочего тела (атмосферного воздуха) перед подачей его в камеру сгорания. Характеристики именно этого узла во многом определяют технические и эксплуатационные характеристики ГТД в целом.

Работа состоит из шести разделов. В первой части работы рассмотрен расчет на прочность пера лопатки рабочего колеса первой ступени компрессора высокого давления. По результатам расчетов построены графические зависимости, отражающие распределение суммарной нагрузки и прочностных запасов по сечениям пера лопатки. При этом нагрузка и запасы прочности оптимально распределены по сечениям в соответствии с методическими указаниями [1,2].

Второй раздел посвящен расчету на прочность диска рабочего колеса первой ступени КВД. По результатам расчетов построены графические зависимости, отражающие распределение окружной и радиальной нагрузки, а также прочностных запасов по сечениям исследуемого диска. При этом нагрузка и запасы прочности оптимально распределены по сечениям в соответствии с методическими указаниями [1,3].

В третьем разделе выполнен прочностной расчет лопаточного замка - замковой части лопатки и диска рабочего колеса. Рассчитаны основные напряжения, действующие на лопаточный замок в процессе работы ГТД, а затем полученные данные будут сопоставлены с допустимыми нагрузками для материалов, из которых изготовляются детали этого узла [4].

В четвертом разделе данной работы выполнен расчет динамики первой формы колебаний пера рабочей лопатки (наиболее опасной с точки зрения амплитуды), для которой ранее был выполнен прочностной расчет. По данным расчета с учетом влияния частот колебаний гармоник возбуждающих сил построена частотная диаграмма, по которой определены резонансные режимы работы данного узла ГТД [5].

Пятый раздел посвящен расчету прочности и устойчивости внутреннего и наружного корпусов камеры сгорания. Определены нагрузки, действующие на эти детали и запасы устойчивости конструкции [1].

В шестой части работы представлены основные сведения о двигателе-прототипе и краткое описание конструкции узла компрессора низкого давления проектируемого двигателя.

Заключение содержит наиболее важные выводы, полученные в ходе выполнения расчетов и проведенной работы.