4. Навчально-методичні рекомендації з проектування і розрахунку двигуна, його основних конструктивних елементів і систем

4.1. Аналіз конструктивно-компоновочної та силової схеми двигуна

Конструктивно-компоновочна та силова схеми двигуна являють собою схематичний переріз, що характеризує в основних рисах конструкцію проектованого двигуна .

Всі вузли й елементи двигуна на схемі зображують умовно. При цьому умовні зображення повинні повторювати конфігурацію реальних деталей. Силові елементи ротора і статора, що передають зусилля від опор підшипників, необхідно зображувати лініями товщиною S=0,5…1,4 мм, а інші деталі й елементи - товщиною S =0,3 . Якщо силові елементи роторів і корпусів мають товщину 2…3 S (наприклад, у випадку литих корпусів або товстих дисків компресора і турбіни), варто завдавати контури лініями товщиною 0,3 Sіз наступним штрихуванням.

На конструктивно-компоновочній схемі двигуна повинні бути відображені: форма проточної частини двигуна; силова схема корпуса двигуна, її тип (нероз’ємні, із поздовжніми або поперечними роз’ємами); силові схеми роторів; місце розта­шування і тип опор; конструктивні елементи, що забезпечують передачу радіальних і осьових зусиль від опор на силові корпуси двигуна; вузли підвіски двигуна до літака; число ступеней компресора і турбіни; механізація компресора (регульовані напрямні апарати, клапани перепуску повітря); регульовані вхідні і вихідні пристрої; вузли з'єднання валів компресора і турбіни між собою; засоби з'єднання конструктивних елементів у вузли і вузлів між собою (типи роторів, засоби кріплення лопаток, тип камери згоряння й елементи її фіксації); ущільнення проточної частини і повітряно-масляних порожнин; пристрої шумоглушення і реверсування тяги.

На силовій схемі роторів повинні зображатись: тип ротора кожного каскаду; кількість робочих коліс, форма дисків, валів; засоби з'єднання дисків із валом і між собою; деталі ротора, що здійснюють взаємне центрування, осьову фіксацію його елементів, а також передачу крутного моменту, (центрувальні бурти, призонні болти і втулки, шліци, осьові й радіальні штифти, стяжні болти); форма робочих лопаток і типи їхнього кріплення в ободах дисків (хвостовики типів “ластівчин хвіст”, “провушина”, “ялинка”, кріплення в кільцевих пазах).

На силовій схемі роторів повинні бути виявлені вузли з'єднання роторів компресора й турбіни. При цьому варто врахувати, що конструкція вузла з'єднання роторів залежить від схеми ротора двигуна, числа й місця розташування його опор. Обов'язковими елементами у вузлі з'єднання є шліци, що служать для передачі крутного моменту, стяжні болти (АІ‑24, НК‑8) або сферична пара (ТВ‑2‑117), що забезпечують осьову фіксацію роторів. У ряді конструкцій із гнучкими роторами (Д‑30, АІ‑25) для передачі крутного моменту від ротора турбіни низького тиску використовується вал-рессора. У двохопорних роторах вали компресора і турбіни частіше усього жорстко зв'язані в єдиний вузол або з'єднуються один з одним з допомогою муфт з мінімальним числом конструктивних елементів.

При зображенні вузлів статора на силовій схемі повинні бути виявлена: конфігурація силових корпусів, що мають поперечні й поздовжні роз’єми; силові елементи, що передають навантаження від опор двигуна; тип напрямних, спрямляючих і соплових апаратів (консольні, рамні, двохопорні); протипопажні пристрої й інші засоби механізації компресора; вузли підвіски двигуна до літака, які зображують умовно суміщеними з площиною креслення.

При зображенні камери згоряння на конструктивно-компоновочній схемі необхідно виявити: тип камери згоряння (кільцева, трубчасто-кільцева, комбінована); засіб кріплення жарової труби з зображенням елементів її фіксації в осьовому і радіальному напрямках, які забезпечують їй свободу температурних розширень (у схемі трубчасто-кільцевої камери згоряння повинно бути показане телескопічне з'єднання жарової труби з газозбірником).