Возможные неисправности турбины

1. Вытяжка лопаток и задевание за корпус. Причины: превышения t газов из-за неисправности топливной автоматики, чрезмерной подачи топлива при запуске, помпаже и превышение допустимого времени работы на взлетном режиме, форсаже, превышение оборотов газогенератора. Признаки: Можно определить по «выбегу», посторонним звукам, появлению металлических частиц в выходной системе.

2. Коробление и обгорание лопаток из-за нарушения процесса сгорания и неравномерности поля t перед турбиной. Последствия: уменьшение мощности, вследствие чего растет температура газов . Признаки: рост ТМТ выбрасывание пучков искр из сопла, визуально при тех. обслуж.

3. Обрыв или разрушение. Причины: 1.Превышение tmax при запуске или выводе непрогретого двигателя на повышенный реж. Остановка двигателя без охлаждения на м.г. при низких tнар. 2.Повышенная вибрация из-за частичного разрушения лопаток компрессора, помпажа, обгорания. 3.Забоины от попадания посторонних предметов. 4.Вытяжка лопаток.

После обрыва наблюдается хлопок в двигателе. Обрыв вызывает повреждение других лопаток, уменьшается частота вращения, увеличивается подача топлива и рост температуры газов. При значительном уменьшении оборотов может произойти срыв пламени в КС и останов двигателя. Может произойти заклинивание ротора. При обрыве на высоких режимах работы лопатка может пробить корпус, вызвать разрушение элементов СУ и самолета, пожар. Для исключения этого есть защита в виде 5 трубчатых стальных колец. При обрыве лопаток двигатель необходимо выключить.

Предупреждение: Прокручивать вручную, визуально осматривать, строго соблюдать правила запуска, прогрева и охлаждения, закрывать проточную часть после останова, соблюдать температурный режим и RPM. Соблюдать , контролировать и своевременно обнаруживать.

3.ИКМ служит для косвенного замера винтовой мощности, развиваемой двигателем приего работе, что позволяет исключить перегрузку двиг. и редуктора путем ограничения крутящего момента. Также включен в систем у автоматического флюгирования винта и в систему синхронизации мощности двигателей:. Состоит из:

· маслонасоса ИКМ

· треножника, выполненным за одно целое с цилиндром

· поршня, жестко закрепленном на держателе

· маслофильтра тонкой очистки

· ограничителя движения шестерен

· датчик давления масла

· указатель крутящего момента

Работа ИКМ основана на принципе уравновешения осевой силы в косозубом зацеплении и давления масла в цилиндре. Маслонасос на установившемся режиме работы создает постоянное давление масла, из цилиндра масло идет в шаровую щель, значит, в цилиндре устанавливается давление масла, уравновешивающее осевые силы косозубого зацепления. При увеличении мощности растет Мкрутящ. и осевые силы, треножник с цилиндром перемещается навстречу с поршнем, сечение шаровой щели уменьшается и давление масла ИКМ растет пока не уравновесит осевые силы и Мкрутящ. Таким образом каждому режиму соответсвует свое давление масла в ИКМ. Оно измеряется датчиком и определяет винтовую мощность в данный момент времени.

Билет №11

1.Помпаж. Причины, признаки, последствия.

Помпаж-вихревое, срывное обтекание лопаток компрессора, сопровождающееся пульсацией воздуха. Основной причиной помпажа является искажение треугольника скоростей.

Признаки помпажа:

-резкий рост температуры газа;

-резкое падение мощности(снижение или колебания оборотов газогенератора);

-появление вибраций(ощущаются физически, либо определяются датчиками);

-характерный звук работы двигателя(высокого тона, хлопки)

-срабатывание сигнализаци: световое табло «Помпаж»

Последствия помпажа: ТВС в камере сгорания за счет уменьшения поступления воздуха обогощается, факел пламени удлиняется, достигает турбины, возникает перегрев,воздух движется пульсационно, увеличивается вибрация лопаток, возможен срыв пламени и самовыключение двигателя.

2.Принцип работы ДТРД.

В этом двигателе, турбина, кроме компрессора и агрегатов,приводит во вращение вентилятор, расположенный в туннеле, который представляет собой кольцевой канал вокруг основного контура. Основной контур включает в себя входную часть, компрессор, камеры сгорания,турбину, реактивное сопло. Кольцевой канал является вторым контуром, через который протекает воздух, получивший ускорение от вентилятора. Вентилятор отличается от нормального воздушного винта более высоким КПД при больших скоростях полета. Этот воздух выбрасывается через сопло параллельно основному потоку продуктов сгорания. Тяга, развиваемая двухконтурным ТРД, складывается из силы реакции потока продуктов сгорания и силы реакции воздушного потока, выходящего из второго контура.

3.Назначение лабиринтных уплотнений и их конструкция.

Предназначены для уменьшения перетекания воздуха через зазоры из области повышенного давления в область пониженного давления. Требования –надежная работа при деформации ротора и статора. За счет многократного дросселирования воздуха, через лабиринтные уплотнения, происходит последовательное уменьшение перепада давлений.

Гребешки располагаются на вращающей части двигателя-ротора. Размеры, углы наклона гребешков, формы передних кромок, могут быть различными. Количество, обычно, меньше или равно 7. Встречаются конструкции, где обе части уплотнения расположены на вращающейся части. Износ и нагрев гребешков, а также заклинивание ротора предотвращают нанесением легкоизнашиваемого покрытия на ответную часть уплотнения или выполняют на ней сотовую конструкцию. В ряде конструкций лабиринтные уплотнения выполняют для организации масляных уплотнений.

Билет №12

1.Меры предупреждения помпажа.

Конструктивные: точный расчет углов установки и профиля лопаток

1) поворотные входные направляющие аппараты и спрямляющие аппараты первых ступеней

2) перепуск части сжатого воздуха из компрессора в атмосферу с помощью клапанов, заслонок, лент перепуска

3) применение 2-х каскадных компрессоров

4)автоматическая дозировка топлива

Эксплуатационные

1) Не допускать резкого перемещения РУД при изменении режима

2) При запуске следить за оборотами газогенератора (при запуске обороты должны расти плавно до оборотов МГ, при зависании запуск необходимо прекратить)

3) При подготовке кабины к запуску – РУД на упоре малого газа

4) в условиях возможного обледенения сразу после запуска включать ПОС двигателя

5) при проверке автофлюгера следить за оборотами, не допускать их снижения ниже установленных

6) помнить, что вероятность помпажа увеличивается при направлении ветра, отличном от встречного

7) при низких отрицательных t частота верхней границы помпажа снижается, поэтому для определения макс. оборотов пользоваться информацией в РЛЭ

8) с увеличением H вероятность помпажа увеличивается, РУД перемещать плавнее

9) Засорение сетки входного устройства увеличивает вероятность помпажа

10)при возникновении помпажа уменьшить режим работы двигателя вплоть до МГ, если ситуация позволяет – изменить скорость и высоту полета

2.Принцип работы ТВД.

Турбовинтовой двигатель — тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги. Наличие понижающего редуктора обусловлено необходимостью преобразования мощности: турбина- высокооборотный агрегат с малым крутящим моментом, в то время как для вала воздушного винта требуются относительно малые обороты, но большой крутящий момент.

Существует две основных разновидности турбовинтовых двигателей: двухвальные, или со свободной турбиной (наиболее распространенные в настоящее время), и одновальные. В первом случае между газовой турбиной (называемой в этих двигателях газогенератором) и трансмиссией не существует механической связи, и привод осуществляется газодинамическим способом. Воздушный винт не находится на общем валу с турбиной и компрессором. Турбин в таком двигателе две: одна приводит компрессор, другая (через понижающий редуктор) - винт.

3.Дать понятие «холодная прокрутка» и её необходимость.

Холодная прокрутка двигателя (ХПД) это раскрутка стартером ротора двигателя без подачи топлива.

Из конспекта по двигателю М-601:

Холодная прокрутка производится в случае:

- Неудавшегося запуска для удаления топлива из двигателя;

- Обнаружения признаков горения внутри двигателя после остановки;

- Стравливания воздуха из топливно-регулирующей аппаратуры;

- Заполнение маслосистемы двигателя;

- Первого запуска на вновь установленном двигателе.

4.Принцип работы шестеренчатого насоса.

Шестеренчатый насос представляет собой пару шестерен, помещенных в корпусе. Одна из шестерен имеет привод от двигателя (ведущая). На корпусе имеются окна входа и выхода масла. Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает рабочая жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок колодцев в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания ничтожен. Смазка движущихся элементов насоса производится перекачиваемой жидкостью, для поступления смазывающей жидкости к зонам трения конструкцией насоса предусматриваются специальные каналы в корпусных деталях насоса

Билет №13

1.Контроль за работой масляной системы пилотом.

· Визуально: Во время предполетного осмотра экипаж должен проверить уровень масла в маслобаках с помощью масломерной линейки. При обнаружении подтекания масла из разъемов трубопроводов, мест крепления агрегатов и т.п. необходимо выяснить и устранить причину. Состояние маслофильтров, магнитных пробок оценивает эффективность работы маслосистемы и дает представление об интенсивности износа или разрушения деталей двигателя. Если в полете из выхлопных патрубков выходит шлейф белого или голубовато-серого дыма, то это указывает на попадание большого количества масла в воздушно-газовый тракт двигателя.

· По сигнализации( давление масла, стружка)

· По запаху:Внешними признаками нарушения работы уплотнений компрессора является ощущение запаха дыма или появление паров масла в кабине при включенном отборе воздуха.

· По приборам( ЭМИ-3Р на приборной панели: давление и температура масла)

2.Возможные неисправности камер сгорания. Меры предупреждения при лётной эксплуатации.

Наиболее распространенными эксплуатационными дефектами деталей камеры сгорания являются местные перегревы, коробления и прогары, а также трещины стенок жаровых труб. Местные перегревы возможны при:

- избыточной подаче топлива во время запуска, особенно при запуске двигателя в условиях низких температур (< -20)без предварительного подогрева от аэродромного подогревателя;

- резком изменении скорости нарастания температуры, что возможно при выводе непрогретого двигателя на повышенный режим или при выключении двигателя без предварительного охлаждения на режиме малого газа;

- превышенииустановленного времени работы на форсированных режимах или работы двигателя с температурой между турбинами выше допустимой. Иногда запуск двигателя не удается или по некоторым причинам прекращается. Тогда необходимо произвести холодную прокрутку двигателя при закрытом стоп-кране, в противном случае розжиг камеры сгорания при последующем запуске будет затруднен. При этом двигатель будет сильно дымить и возникает опасность пожара.

Прогар жаровых труб и корпуса камеры сгорания возникает из-за превышения времени работы на форсированных режимах или работе двигателя на температурном режиме выше допустимого, а также при отклонении факела пламени в сторону стенок жаровых труб. Это может произойти при обгорании распылительного кольца или при частичном засорении ее отверстий с одновременным нарушением подвода охлаждающего воздуха из-за отложения нагара. Отложение нагара в виде слоя сажи и кокса указывает на неполное сгорание топлива. Нагар изолирует поверхность жаровых труб от охлаждающего воздуха и создает в них большие местные перегревы. Это вызывает появление температурных напряжений и коробление или растрескивание жаровых труб.

Начавшееся коробление быстро прогрессирует и приводит к еще большему отклонению факела пламени. Трещины в жаровых трубах развиваются, как правило, от мест сварки или отверстий. Причиной трещин, кроме термических напряжений, может быть и вибрация элементов камеры. Нарушение работы камеры сгорания в полете приводит к уменьшению мощности и увеличению подачи топлива в двигатель топливным регулятором. Это увеличивает температуру между турбинами. При прогаре жаровых труб и корпуса возможен пожар и срабатывание сигнализации противопожарной системы. Двигатель при этом следует выключить.

Для предупреждения указанных неисправностей следует применять установленные сорта топлива, тщательно контролировать основные параметры работы двигателя, строго выполнять правила летной и технической эксплуатации.

3.Дать понятие зоны горения и зоны смешения камеры сгорания.

Деление камеры на две зоны является условным,т.к. нет резкой границами м/у зонами.

Зона горения – зона в КС, в которую поступает первичный воздух(25%), где смешивается с мелко распылённым топливом, образуя ТВС. Образовавшаяся ТВС устойчиво горит.

Зона смешения – зона в КС, в которой происходит смешение вторичного воздуха(75%) с горячими газами - продуктами сгорания.

4.Основные элементы топливного регулятора и их назначение.

Обеспечивает питание топливом в количестве, необходимом для устойчивой работы на всех режимах полета.

Основные элементы:

1.автомат запуска(регулирует подачу топлива в КС во время запуска)

2.клапан минимального расхода топлива (обеспечивает постоянный минимальный расход топлива на всех режимах начиная с МГ, обеспечивая устойчивость р-ты на больших высотах и малом газу)

3.дозирующая игла ( регулирует расход топлива автоматически и при перемещении РУД, жесткой связи РУДа с иглой нет(для работы автоматически))

4.центробежный узел (сохраняет заданные обороты газогенератора путем изменения подачи топлива в КС)

5.баростатический регулятор (корректирует состав ТВС с изменением атмосферных условий)

6.дроссельные пакеты(автомат приемистости) (вступают в работу при резком перемещении РУД для уменьшения подачи топлива)

7.блок ограничений (вступает в работу при достижении предельно допустимых параметров(Мкр, Тгаз, n газогенератора, n винта, скорость нарастания Тгаз)

8.стоп-кран ( перекрывает подачу топлива в КС при останове двиг-ля)

9.аварийный контур (применяется при отказе автоматической части топливного регулятора)

Билет №14

1. Назначение основных элементов регулятора оборотов

Регулятор оборотов обеспечивает:

-сохранение заданных оборотов воздушного винта путем переустановки лопастей в сторону большого или малого шага;

-ручное управление винтом ;

-ручное флюгирование;

-перевод лопастей в реверсивное положение;

-автоматическое флюгирование винта при отказе двигателя

Основные части:

1. Силовая часть(шестеренчатый масляный насос, редукционный клапан, обратный клапан с масляным жиклером)

-обеспечивает подвод масла в полости винта с повышенным давлением для ускоренного поворота лопастей, предотвращая раскачку оборотов винта при изменении условий полета

2. Центробежный узел - является чувствительным элементом, реагирующим на изменение оборотов винта.(валик с каналами для прохода масла, золотник, коническая пружина, зубчатая рейка, 2 Г-образных грузика).

3. Механизм управления α-диапазоном -обеспечивает установку заданных оборотов воздушного винта путем изменения сжатия конической пружины

4. Механизм управления β-диапазоном -обеспечивает управление воздушным винтом на малых положительных и отрицательных углах установки лопастей с помощью 2-х кооксиальных золотников, выключая из работы центробежный узел регулятора оборотов

5. Система рычагов обратной связи -является следящей системой. Она обеспечивает соответствующую установку угла лопастей в зависимости от перемещения РУД за упор малого газа.

6. Электрогидравлический клапан автоматического флюгирования -обеспечивает подвод масла под давлением в полость большого шага при срабатывании системы автоматического флюгирования

2. Назначение и разновидности ротора ГТД

Ротор служит для передачи крутящего момента от турбины к компрессору, вспомогательным агрегатам, ВВ

Ротор по конструкции подразделяются на:

· барабанного типа. Представляет собой барабан, закрытый с торцов плоскими или коническими стенками. На наружной поверхности барабана пазы для крепления лопаток. Основной недостаток: большие напряжения, возникающие в стенках барабана при работе на больших окружных скоростях;

· дискового типа. Ряд дисков, посаженных на вал. Диски могут соединяться с валом путем напрессовки, с помощью шлицев. Могут работать на больших окружных скоростях, недостаток: малая изгибная жесткость и трудность передачи больших крутящих моментов;

· барабанно-дискового типа. Состоят из отдельных дисков, соединенных между собой либо буртами, либо тонкостенными кольцами, выполненными за одно целое с диском и образующими барабан. Диски могут соединяться с помощью радиальных штифтов, торцовых шлице, стяжных болтов;

3. Параметры двигателя, контролируемые пилотом

-крутящий момент (ТВД) –указатель ИКМ %;

-температура выходящих газов, градусы Цельсия;

-обороты газогенератора %;

-температура масла, градусы Цельсия;

-давление масла, кг/см2;

-давление топлива, кг/см2;

-обороты ВВ;

-расход воздуха;

4. Назначение и принцип действия центробежного суфлера

Ц.С. служит для очистки масла от воздуха и последующего удаления воздуха из двигателя в целях предупреждения повышения давления (как следствие - выброс масла из системы) масла.

Крыльчатка Ц.С. получает вращение от валика приводов. При вращении крыльчатки, расположенной в корпусе Ц.С. эмульсия (смесь масла и воздуха) поступает из двигателя на вращающуюся крыльчатку, происходит раскрутка этой смеси. Масло под действием центробежных сил отбрасывается на стенки корпуса и стекает по винтовым канавкам в бак. Воздух, как более легкий, через отверстия валика отводится из двигателя.

Билет №15

1. Назначение, основные части и принцип работы входного устройства.

Назначение: обеспечивает подвод атмосферного воздуха в компрессор и его предварительное сжатие за счет скоростного напора воздуха.

Элементы: наружный обтекатель (диффузор), внутренний обтекатель (кок), лобовой картер (корпус входной части).

Скорость в сечении 0-0’ уменьшается, по этой причине увеличивается и давление с температурой. Дальше воздух поступает в расширяющийся канал (сечение 0’-0’’) который образует наружный обтекатель, в этом канале уменьшается скорость, давление и температура растет дальше. В сужающем канале (сечение 0’’- 1), где скорость будет немного увеличиваться, давление и температура понизятся, но в конечном итоге на выходе: скорость стала меньше чем скорость на входе, давление и температура больше. В итоге произошло сжатие воздуха (повышения давления).

2. Влияние температуры наружного воздуха на условия эксплуатации ГТД

1) При низких температурах н.в. верхняя граница помпажа снижается, поэтому для определения максимально допустимых оборотов газогенератора необходимо пользоваться графиками и таблицами в РЛЭ.

2) При высоких Т увеличивается нижняя граница помпажа (следить при запуске)

3) При низких температурах н.в. топливо в баках охлаждается, появляются кристаллы, а это может привести к опасным последствиям, связанным с забивкой топливного фильтра и прекращением подачи топлива в камеру сгорания. Поэтому в таких условиях топливный фильтр необходимо подогревать, а при его отсутствии применение специальной присадки (жидкость «И»)

4) При росте температуры наружного воздуха мощность двигателя снижается, а удельный расход топлива увеличивается.(длина разбега увеличивается)

5)При низких отрицательных температурах: перед запуском — подогрев и холодная прокрутка, при останове двигателя — охлаждение двигателя.

3. Способы смазки деталей ГТД1) Под давлением (п/ш скольжения) 2)Фонтанирование (п/ш качения, высоконагруженные шестерни) 3) Барботаж (п/ш, шестерни) 4) Погружение в масло

4. Принцип работы редукционного клапана

Редукционный клапан-это устройство, которое пропускает газ или жидкость из полости высокого давления в полость более низкого, поддерживая постоянное давление.

Виды редукционных клапанов:

· Редукционный клапан прямого действия (не требует внешнего источника питания).

· Клапаны, управляемые пневмо- или электроприводом.

Применение: шестеренчатые насосы, масляные фильтры, коловратные насосы и т.д.

Основные части:

· золотник (или шарик)

· пружина: прижимает золотник к седлу

· регулировочный винт:изменение силы сжатия пружины

Принцип действия рассмотрим на примере редукционного клапана масляного шестеренчатого насоса. Редукционный клапан устанавливается в нагнетающей ступени. Когда давление масла становится больше силы сжатия пружины пружина сжимается, золотник выходит из седла и часть масла через образовавшуюся щель(канал) поступает на вход насоса, и давление масла уменьшается до тех пор, пока давление масла и сила сжатия пружины не уравновесят друг друга. Золотник займет первоначальное положение и перекроет канал. Таким образом давление в нагнетающей ступени поддежривается постоянным.

Билет №16 — см. билет №2

Билет №17 см. билет №4

Билет №18: вопросы 1-3 билет №5

4. Назначение и принцип работы редукционного клапана.

Редукционный клапан-это устройство, которое пропускает газ или жидкость из полости высокого давления в полость более низкого, поддерживая постоянное давление.

Виды редукционных клапанов:

· Редукционный клапан прямого действия (не требует внешнего источника питания).

· Клапаны, управляемые пневмо- или электроприводом.

Применение: шестеренчатые насосы, масляные фильтры, коловратные насосы и т.д.

Основные части:

· золотник (или шарик)

· пружина

· регулировочный винт

Принцип действия рассмотрим на примере редукционного клапана масляного шестеренчатого насоса. Редукционный клапан устанавливается в нагнетающей ступени. Когда давление масла становится больше силы сжатия пружины пружина сжимается, золотник выходит из седла и часть масла через образовавшуюся щель(канал) поступает на вход насоса, и давление масла уменьшается до тех пор, пока давление масла и сила сжатия пружины не уравновесят друг друга. Золотник займет первоначальное положение и перекроет канал. Таким образом давление в нагнетающей ступени поддежривается постоянным. Сила сжатия пружины изменяется регулировочным винтом.

Билет №19 — см. билет №6

Билет №20 — см. билет №7

Билет №21 — см. билет №8

Билет №22 — см. билет №9

Билет №23— см. билет №10

Билет №24— см. билет №11

Билет №25— см. билет №12

Билет №26— см. билет №13

Билет №27— см. билет №14

Поиск по сайту: