Смекни!
smekni.com

Системный анализ системы газотурбинного двигателя (стр. 4 из 7)

Связи: энергетические (преобразование энергии приводного вала блоком маслонасосом, преобразование центробежных сил приводного вала воздухоотделителем), вещественные (циркулирование масла во всех элементах системы).

Ранг системы: Маслосиcтема обслуживает более сложную систему самолета ГТД. Обслуживание другой системы.

Вывод надежности: вполне надежна, если следовать установленным ограничения ресурса системы и ее элементов (например, фильтр, замена масла).

2.4 Инфологическое описание

Принцип работы: Из маслобака 1 через грубый сетчатый фильтр (не показан как элемент конструкции маслобака), масло поступает в нагнетающую ступень маслонасоса 2. При низкотемпературном запуске или при долговременной работе, что ведет к засорении фильтра, возникает высокое давление в трубопроводах, которые связывают маслобак и блок маслонасоса, из-за этого возникают излишки масла, которые возвращаются обратно в бак клапаном холодного запуска 3. Через фильтр 4 масло подается на смазывание трущихся пар, непосредственно перед жиклерами смазки установлены фильтры последнего шанса 12, при засорении фильтра 4 возникает давление масла, о котором сигнализирует датчик перепада давления 5, и далее ступенями откачки блока маслонасоса. Давление ступени откачки и нагнетания регулирует датчик перепада давления 11, т. к при работе ступени откачки маслонасос захватывает некоторое количество воздуха, в связи с этим давление откачки должно превышать над давлением нагнетания. Далее масло подается в топливомасляный теплообменник 6 и воздушно-масляный теплообменник 7 и по трубопроводу 8 слива масла через воздухоотделитель 9 возвращается в маслобак. Суфлер 10 отводит отделенный воздухоотделителем воздух в атмосферу.

После охлаждения и воздухоотдления масло проходит очистку защитным фильтром 13 (не показан как элемент конструкции маслонасоса) и проверку на количество металлических частиц трущихся пар магнитным сигнализатором 14 ( не показан как элемент конструкции маслонасоса).

Элементы системы:

· Маслобак

· Блок маслонасоса

· Предохранительный клапан

· Фильтр грубой очистки

· Сигнализатор максимального перепада давления на фильтре

· Топливомасляный теплообменник

· Воздушно-маслянный теплообменник

· Суфлер центробежный

· Датчик перепада давления между нагнетанием и откачкой

· Фильтр последнего шанса

· Фильтр защитный

· Сигнализатор магнитный.

Свойства элементов

Таблица 1 свойства элементов

Обозначение Наименование количество свойств описание
1 а1 Маслобак 3 1(1) Сообщается с источником масла; 2(1)Хранит масло ;3(1) Обеспечивает подачу масла в блок маслонасосов.
2 а2 Блок маслонасов 2 1(2) Обеспечивает ступень нагнетания; 2(2) Обеспечивает ступень откачки
3 а3 Предохранительный клапан 1 1(3) Возвращает масло в масло бак
4 а4 фильтр грубой очистки 1 1(4) Очищает масло
5 а5 сигнализатор максимального перепада давления на фильтре 1 1(5) Обеспечивает передачу сигнала
6 а6 ТМТ 1 Обеспечивает охлаждение масла
7 а7 ВМТ 1 Обеспечивает охлаждение масла
8 а8 Слив масла 2 1(8) Обеспечивает транспортировку масла; 2(8) Соединяет агрегаты охлаждения с баком .
9 Воздухоотделитель 2 1(9) Обеспечивает отделение воздуха от масла; 2(9) Сообщается с атмосферой.
Обозначение Наименование Количество свойств описание
10 а10 Суфлер 3 1(10) Выводит излишки воздуха; 2(10) сообщается с атмосферой; 3(10) Возвращает масло содержавшееся в выводимом воздухе.
11 а11 Датчик перепада давления между откачкой и нагнетанием 1 1(11)Обеспечивает регулировку давления между откачкой и нагнетанием
12 а12 ФПШ 1 1(12) Обеспечивает защиту жиклерных соединений ;
13 а13 Фильтр защитный 1 1(13) Обеспечивают задержку крупных частиц
14 а14 Магнитный сигнализатор 1 1(14) Подают сигнал при загрязнении защитного фильтра

Среднегеометрическое число свойств на 1 элемент:

x

1, 037333599279076977616276154885

Рисунок 7 Сетевая структура система

Связи структуры:

Соединительные

1 Агрегаты заправки – маслобак

3 Предохранительный клапан – блок маслонасоса

7 Узлы трения – ТМТ

8 ТМТ – ВМТ

10 Трубопровод слива масла - воздухоотделитель

19 Блок маслонасоса – трубопровод к узлам трения

Организующие

2 Предохранительный клапан - маслобак

4 Блок маслонасоса - фильтр

9 ВМТ – трубопровод слива масла

11 Воздухоотделитель – суфлер

12 Маслобак – суфлер

13 датчик перепада давления – Блок маслонасоса

14 Фильтр защитный – блок маслонасосов

16 Трубопровод нагнетания - ФПШ

17 ФПШ - трубопровод откачки

20 Полости двигателя - суфлер

21 Суфлер - атмосфера

Преобразующие

5 Датчик перепада давления – фильтр

15 Магнитный сигнализатор – фильтр защитный

18 Приводной вал – блок маслонасоса

Вывод надежности

Энтропия маслосистемы выражается в надежности системы. Повышение давления в результате повышения температуры и работы двигателя. Компенсаторами являются сигнализаторы загрязнения фильтров (сигнализатор максимального перепада давления на фильтре грубой очистки, магнитный сигнализатор), о данных которых мы можем сделать вывод о дальнейшей производительности системы и ее надежности при высоких нагрузках.

Постановка задачи дипломной работы бакалавра: используя системный анализ построить имитационную модель маслосистемы. Представить в виде математической модели работу проектируемой маслосистемы.

Заключение

Рекомендации

Использовать дерево целей при проектировке маслоситемы, опираясь на построенное дерево проблем.

Изучить особенности проектирования и требования при проектировке.

Рассмотреть расчетный блок и построить имитационную модель системы

Перспективы развития маслосистем

Дальнейшее совершенствование маслосистем ГТД возможно по несколько направлениям. Одно из основных – улучшение смазывающих и охлаждающих свойств применяемых масел.

Важно для улучшения работоспособности подшипников и пар трения продолжить работы по повышения тонкости фильтрации масла, а также уменьшению его безотвратных потерь.

Вывод: В работе выявлены разнообразие схем системы проведен анализ одной из используемых схемы маслосистем . Анализ системы показал на много задачность системы ее сложность, поставлена задача расчета и представления системы как математической модели.

Список использованной литературы

1. Иноземцев А. А. , Сандарский В. А. – Газотурбинные двигатели. (2006 г. )

2. Скубачевский Г. С. - Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. (Изд. 3е) (1969 г.)

3. Вьюнов С. А. , Гусев Ю. И. , Карпов А. В. –Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей (1989 г.)

4. Перель Л. Я. Справочник - Подшипники качения (1983 г.)


Список сокращений

А) ФПШ - фильтр последнего шанса.

Б) ТМТ – топливно-масляный теплообменник.

В) ВМТ - воздушно-масляный теплообменник.

Г) ГТД – газотурбинный двигатель.


Приложения

Приложение А

1.1 Особенности проектирования

Рассмотрим особенности проектирования маслосистемы на примере создания маслосистемы ГТД[1].

Проектирование ведется с учетом существующих конструкций отечественных и иностранных аналогов, особенностей работы двигателя, для которого предназначена маслосистема, технологических возможностей производства. Маслосистема должна удовлетворять заданным требованиям, обеспечивать эксплуатационную эффективность, легкость и простоту технического обслуживания, достаточные ресурсы и сроки хранения, безопасность работы, эргономические требования, патентную чистоту, минимальную стоимость.

В техническом задании на разработку ГТД, как правило, задается часть исходных данных для маслосистемы, например величина безвозвратных потерь масла.

Условия эксплуатации ГТД также служат основанием для разработки технического задания на маслосистему. От температуры окружающей среды при запуске двигателя зависит выбор марки масла. При низких отрицательных температурах только отдельные сорта масла могут обеспечить приемлемую вязкость.

К исходным данным для проектирования маслосистемы также относятся:

- величина теплоотдачи в масло;

-температуры масла в полостях опор газогенератора и коробки приводов агрегатов;

-максимальные температуры поверхностей деталей, соприкасающихся с маслом;

- длительность полетного цикла самолета;

- максимальная высота полета самолета;

- максимальные нагрузки в парах трения.

Иногда разработчики самолета задают марку

применяемого масла

Для обеспечения возможности заправки масла в любых аэропортах применяемые масла должны быть взаимозаменяемы с отечественными и зарубежными аналогами.

Современные синтетические масла, например ИПМ-10, допускают запуск ГТД без их подогрева от внешних источников при температуре минус 40оС. Если температура опускается ниже, то необходим подогрев от внешних источников (специальных подогревателей) элементов маслосистемы и самого ГТД. Для эксплуатации ГТД в жарких климатических условиях требуется эффективное охлаждение откачиваемого масла.