Читайте также:
|
|
9.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Надежная смазка трущихся поверхностей подшипников скольжения и качения, шлицевых соединений, шестерен редукторов и приводов — одно из решающих условий безотказной работы двигателя. При отсутствии смазки между трущимися поверхностями возникают значительные силы трения, на преодоление которых затрачивается работа. Происходит нагрев деталей. Тепловое расширение уменьшает зазоры между трущимися поверхностями. Неровности, которые входят в зацепление,, тормозят перемещение одной детали относительно другой. Поэтому узлы трения быстро изнашиваются и могут разрушаться в течение нескольких секунд или долей секунды из-за задира и заклинивания деталей или сваривания их при сильном перегреве.
Масло в двигатель подается для: уменьшения износа и трения деталей, что приводит к снижению мощности, затрачиваемой на преодоление сил трения; охлаждения трущихся поверхностей деталей (циркуляционный расход масла через двигатель рассчитывается из условий необходимой теплоотдачи в масло); вымывания твердых включений, отделяющихся от трущихся поверхностей в результате износа, и уноса их к фильтрам; консервации двигателя, так как используемое масло покрывает детали масляной пленкой, предотвращающей их от коррозии.
Кроме того, масло используется в качестве рабочей жидкости в системах регулирования двигателя, управления воздушным винтом, в гидравлических муфтах и других устройствах. Сорт масла определяется главным образом типом двигателей, нагрузками, действующими на узлы трения, и рабочими температурами.
В ТРД основными сильно нагруженными узлами трения являются подшипники качения ротора, которые не требуют использования масел с большой вязкостью. Поэтому применяют минеральные масла МК-6, МК-8, МК-8П, которые имеют малую вязкость, низкую температуру застывания и обладают хорошими пусковыми свойствами (момент сопротивления при запуске мал).
Масло, имеющее малую вязкость, уменьшает потери на преодоление сил трения в подшипниках, лучше обволакивает нагретые детали и хорошо снимает с них тепло. Чем ниже температура застывания масла, тем проще эксплуатация двигателя в зимних условиях (не требуется сливать масло, подогревать его и коммуникации масляной системы).
Масла МК-6, МК-8 имеют температуру застывания соответственно — 68 и 55 °С, что обеспечивает надежный запуск ТРДЦ при tH = = -25 °С и ниже.
В ТВД сильно нагруженными узлами трения, кроме подшипников качения ротора, являются зубья шестерен редукторов, для которых требуется использовать масло с повышенной вязкостью. Выполнение противоречивых требований смазки опор роторов и зубьев шестерен редукторов при единой масляной системе невозможно, а выполнение раздельных масляных систем существенно усложняет конструкцию двигателя. Поэтому для смазки деталей ТВД используют смесь масел: обычно 75 % масла МК-8 и 25 % МК-22 или МС-20.
На отдельных двигателях, у которых на винт передается значительная мощность, применяют смесь масел: 75 % масла МК-22 или МС-20 и 25 % масла МК-8. Эта смесь обеспечивает более высокую нагрузочную прочность масляной пленки, что гарантирует надежную работу редуктора.
На вертолетных двигателях применяют синтетические масла Б-ЗВ, обладающие хорошими смазывающими свойствами, высокой термохимической стабильностью. Эти масла работают при температурах выше 200 °С, обладают низкой температурой застывания, обеспечивающей запуск двигателя без подогрева масла при температуре окружающего воздуха до минус 40 °С.
На отдельных ГТД, используемых для запуска ТВД, применяют специальные масла 36/1, которые выдерживают высокую температуру на выходе из двигателя (до 150 °С) без последующего охлаждения масла в радиаторе. Эти же масла имеют низкую температуру застывания и допускают запуск двигателя без подогрева масла при температурах окружающего воздуха до минус 60 °С.
В зависимости от условий работы узлов трения и возможности подвода масла к трущимся поверхностям различают следующие способы смазки:
смазка под давлением. При этом масло под давлением, создаваемым масляным насосом, поступает непосредственно на трущиеся поверхности по специальным каналам в корпусах и деталях. Таким способом смазываются, как правило, подшипники скольжения приводов и редукторов;
смазка струйной подачей. В этом случае масло под давлением через специальные форсунки-жиклеры нагнетается направленной струей на трущиеся поверхности. При этом обеспечиваются интенсивная прокачка масла между трущимися деталями, хороший отвод тепла и вымывание продуктов износа. Таким способом смазываются подшипники качения опор роторов, зубья шестерен редукторов и шлицевые соединения. смазка разбрызгиванием (барботажем), Масло при таком способе разбрызгивается подвижными и вращающимися деталями двигателя, раздробляется на мельчайшие капельки, образующиеся в полостях опор, корпусах редукторов и приводов в масляный туман. Капельки масла проникают через зазоры между трущимися поверхностями или оседают на них. Так смазываются подшипники качения и шестерни приводов. Благодаря наличию масляного тумана в воздушно-масляных полостях ГТД масло, обладающее липкостью, покрывает детали пленкой, предотвращающей их от коррозии.
Правильно организованная система смазки трущихся поверхностей деталей двигателя — важнейший фактор надежности и долговечности работы двигателя. Поэтому системы смазки должны обеспечивать:
бесперебойную подачу масла под определенным давлением в двигатель на всех режимах и в любых условиях его работы, как на земле, так и в полете. Данное требование обеспечивается надежной работой маслоагрегатов системы;
автоматическое поддержание температуры масла в заданных пределах. Для этого устанавливают воздушно-масляные и топливо масляные радиаторы со специальными автоматами, регулирующими отвод тепла от циркулирующего в системе масла;
тщательную очистку масла от механических примесей, воздуха и газов, которое обеспечивается установкой масляных фильтров, воздухоотделителей, центрифуг;
выдачу сигналов экипажу самолета и в систему автоматического контроля о надежной работе системы, о появлении стружки в масле (достигается установкой в кабине пилотов визуальных бортовых приборов, сигнальных табло и установкой в линии откачки масла специальных фильтров — сигнализаторов);
быстрый прогрев масла в системе после запуска двигателя;
необходимый запас масла в системе для максимальной продолжительности полета (обеспечивается вместимостью маслобака и правильным соотношением производительности нагнетающих и откачивающих секций маслонасосов);
герметичность, надежность уплотнения соединений и полостей, а значит минимальные расходы масла при работе двигателя на земле и в полете, его пожарную безопасность (достигается лабиринтными, контактными и бесконтактными масляными уплотнениями);
надежное сообщение воздушно-масляных полостей двигателя с атмосферой, исключающее повышение давления воздуха в них, а значит и выбивание масла (обеспечивается надежной системой суфлирования, установкой центробежных суфлеров и суфлерных бочков);
высотность, т. е. надёжную работу двигателя с подъемом самолета на высоту (достигается запасом производительности нагнетающего маслонасоса по давлению с необходимым циркуляционным расходом масла, установкой дополнительного подкачивающего маслонасоса, создающего постоянный напор масла на входе в нагнетающий, расположением маслобака выше подкачивающего и нагнетающего масляных насосов, установкой специальных крыльчаток на откачивающих насосах и др.);
исключение перетекания масла из бака в неработающий двигатель (обеспечивается установкой обратных клапанов между баком и нагнетающим насосом);
простоту и удобство технического обслуживания, а также замены агрегатов и трубопроводов за счет правильного их расположения на самолете и двигателе.
9.2. РАСХОД МАСЛА
Для надежного охлаждения и смазки трущихся поверхностей деталей через двигатель должно прокачиваться определенное количество масла в единицу времени. Это количество масла называется циркуляционным расходом масла (прокачкой масла).
Циркуляционный расход масла в литрах в минуту
Vм = ,
где Q - количество теплоты, отводимой маслом в единицу времени, Дж/мин;
р - массовая плотность масла, кг/л; см - удельная теплоемкость масла,
Дата добавления: 2015-01-29; просмотров: 37 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |